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Graphene/ZrO2复合陶瓷材料的热导性能研究
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:《人工晶体学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174.758[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]东华大学分析测试中心,上海201620, [2]东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海201620
  • 相关基金:国家自然科学基金(50625414)
中文摘要:

采用3Y-Zr O2粉体和石墨烯(Graphene)为原料,利用放电等离子体烧结技术(SPS),烧结制备了Graphene/Zr O2复合陶瓷材料。利用SEM、HRTEM、XRD、激光热导仪等研究了烧结温度和石墨烯含量对Graphene/Zr O2复合陶瓷材料的显微结构、物相和热传导性能的影响。研究结果表明,引入石墨烯不但可以抑制Zr O2晶粒的生长,而且对复合材料的热传导性有着显著的影响;相对于单相Zr O2陶瓷,随着石墨烯的引入,Graphene/Zr O2复合陶瓷材料扩散系数反而降低,其原因可以归结于三个方面:首先,石墨烯含量比较低(0.5~1.5wt%),其次,石墨烯与Zr O晶粒界面处产生的强声子散射作用导致热导下降,最后是Graphene/Zr O2复合陶瓷材料没有完全致密。

英文摘要:

Graphene/ZrO2 composite ceramic materials were prepared using 3Y-ZrO2 powders and graphite (Graphene) as raw materials by spark plasma sintering (SPS). The effects of sintering temperature and the content of graphene on the microstructure, phase and thermal conductivity of Graphene/ZrO2 composite ceramics were characterized by SEM, HRTEM, XRD and laser thermal conductivity instrument. The results show that the introduction of graphene can not only restrain the growth of ZrO2 grains, but also has a significant effect on the thermal conductivity. Compared with single-phase ZrO2 ceramics, the thermal diffusivity of Graphene/ZrO2 composite ceramic material decreased with the introduction of graphene, which could be attributed to three aspects: Firstly, the content of graphene is relatively low (0.5-1.5wt%). Secondly, strong phonon scattering between grain boundary caused the reduction of thermal conductivity, finally the Graphene/ZrO2 composite ceramic materials are not fully dense.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943