白色石墨陶瓷

天元航材是一家擁有50余年的生產(chǎn)技術(shù)工藝沉淀的化工原料廠家，主營產(chǎn)品有六方氮化硼（HBN，白石墨烯，高溫氮化硼）等硼系列化工原料產(chǎn)品。今天，小編給大家介紹下關(guān)于白色石墨陶瓷的相關(guān)知識，我們的六方氮化硼也叫做白色石墨烯，一種陶瓷原料，那么您了解白色石墨陶瓷性能怎么樣嗎？一起來看看吧！

氮化硼（BN）陶瓷中存在六方結(jié)構(gòu)和立方結(jié)構(gòu)的兩種類型BN材料。而六方結(jié)構(gòu)的氮化硼，由于晶體結(jié)構(gòu)具有類似的石墨烯層狀結(jié)構(gòu)，是一種白色粉末，因此也被稱為“白色石墨或白石墨烯”。要知道石墨烯是一種由碳原子排列成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的二維納米材料，具有優(yōu)異的電學、機械學和熱學性能。一些科學家指出，在陶瓷材料中加入納米材料“白石墨烯”可以大大提高陶瓷材料的強度、韌性、耐熱性和耐輻射性。因此，它經(jīng)常作為添加相來改性陶瓷基體，使其成為陶瓷復合材料中理想的增韌材料，實現(xiàn)復合材料的功能和結(jié)構(gòu)性能的提高。

那么為什么陶瓷復合材料需要增韌呢？這是因為即使是現(xiàn)代陶瓷材料具有耐高溫、耐磨、硬度高、耐腐蝕、密度相對較輕等優(yōu)良性能。但它同時也有一個致命的弱點，即脆性，陶瓷不具有金屬那樣的塑性變形能力，在斷裂過程中除了表面能吸收外，幾乎沒有其他吸能機制產(chǎn)生新的斷裂表面，而這是陶瓷脆性的本質(zhì)，也是陶瓷材料應用有限的主要原因。因而很多人開始對陶瓷材料的強化和增韌問題進行研究，現(xiàn)行比較常見的陶瓷材料增韌方法包括顆粒增韌、晶納米復合陶瓷增韌、須增韌、纖維增韌、相變增韌、自增韌陶瓷等。這些增韌方法的實施大大提高了陶瓷材料的韌性，使陶瓷材料在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域顯示出很強的競爭潛力。

石墨烯屬于納米顆粒增韌類。納米顆粒增韌是近年來最常用的增韌方法之一。隨著納米材料及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，強韌陶瓷的研究已經(jīng)從傳統(tǒng)的增韌發(fā)展到新的增韌概念。石墨烯因其體積小、固有的二維薄片組成、高豐度和環(huán)境友好性而成為最有前途的陶瓷增強材料。

下面給大家介紹下關(guān)于石墨烯應用于陶瓷增強的優(yōu)勢之處怎么樣的
1、二維石墨烯避免陶瓷燒結(jié)結(jié)構(gòu)損傷：燒結(jié)是指陶瓷坯體的高溫熱處理，從而使陶瓷坯材料中的顆粒出現(xiàn)晶粒生長、坯體遷移收縮、氣孔排除等現(xiàn)象，最終得到致密的多晶陶瓷材料。但在復合材料的制備過程中，碳納米管的管狀結(jié)構(gòu)在高壓處理過程中容易發(fā)生屈曲和坍塌，而二維石墨烯則避免了結(jié)構(gòu)損傷。
2、石墨烯具有很高的導電性和導熱性，燒結(jié)過程中的脈沖電流和熱可以更有效、更均勻地分布在陶瓷基體中，促進了復合材料的致密化。
3、石墨烯具有密度低、比表面積大、長寬比高、優(yōu)良的力學性能，可以提高陶瓷材料的斷裂韌性、抗彎強度和硬度。石墨烯的比表面積較大，有利于陶瓷顆粒間形成髓釘效應，涂在陶瓷表面的石墨烯能有效抑制陶瓷顆粒的生長。
4、陶瓷基體中的石墨烯三維網(wǎng)絡在一定程度上降低了復合材料的力學性能，因為石墨烯網(wǎng)絡增加了臨界尺寸，降低了復合材料的彎曲強度。石墨烯網(wǎng)絡削弱了材料，很容易成為裂紋形成的方便途徑，從而控制了裂縫的破壞行為，減少了橋接機制的貢獻。
5、石墨烯具有較高的聲子平均自由程和優(yōu)良的導熱性，在與陶瓷材料結(jié)合時可以提高導熱性。
6、石墨烯具有良好的導電性。當加入到陶瓷基體中時，復合材料的電導率隨著石墨烯含量的增加而增加，這樣一定程度幫助了陶瓷的應用的擴展。