白色石墨陶瓷

天元航材是一家擁有50余年的生產技術工藝沉淀的化工原料廠家，主營產品有六方氮化硼（HBN，白石墨烯，高溫氮化硼）等硼系列化工原料產品。今天，小編給大家介紹下關于白色石墨陶瓷的相關知識，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）陶瓷中存在六方結構和立方結構的兩種類型BN材料。而六方結構的氮化硼，由于晶體結構具有類似的石墨烯層狀結構，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構的二維納米材料，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構性能的提高。

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生新的斷裂表面，而這是陶瓷脆性的本質，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構材料領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領域的發(fā)展，強韌陶瓷的研究已經從傳統(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結構損傷：燒結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，碳納米管的管狀結構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構損傷。
2、石墨烯具有很高的導電性和導熱性，燒結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，因為石墨烯網絡增加了臨界尺寸，降低了復合材料的彎曲強度。石墨烯網絡削弱了材料，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。