發(fā)布時間：2021-08-27 02:06

　　以氧化石墨烯和納米羥基磷灰石（HA）粉體為原料,采用凝膠注模成型技術(shù)制備了氧化石墨烯/HA復(fù)合材料。研究了有機單體、漿料固相含量和石墨烯含量對氧化石墨烯/HA漿料粘度的影響,觀察了陶瓷漿料的凝膠固化過程并測量了固化后生坯的密度和抗壓強度,分析了氧化石墨烯含量對燒結(jié)后復(fù)合材料抗彎強度和斷裂韌性的影響,觀察了試樣斷口的顯微組織。研究結(jié)果表明,有機單體含量為15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同）,固相含量為45%,氧化石墨烯含量為1.5%時,氧化石墨烯/HA漿料的粘度最佳,為362.9mPa·s,漿料的分散性良好,固化后生坯具有較高的密度和抗壓強度。隨氧化石墨烯含量的增加,復(fù)合材料的抗彎強度和斷裂韌度均先增加后降低。當(dāng)氧化石墨烯含量為1.5%時,1 150℃燒結(jié)樣品的抗彎強度為81.5MPa,斷裂韌性為1.52MPa·m1/2,分別比HA基體提高了151.8%和74.7%,因此添加氧化石墨烯后的HA復(fù)合材料的力學(xué)性能更佳。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2017,31(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖７ＧＯ顆粒在ＨＡ基體中的增韌機理示意圖

，在凝膠固化成型后生坯中固化的水含量過高，導(dǎo)致燒結(jié)產(chǎn)物中孔洞的含量增大；另一方面ＧＯ含量過大也容易出現(xiàn)團聚，由于ＧＯ和ＨＡ基體之間的結(jié)合遠沒有ＨＡ顆粒自身的燒結(jié)性能好，所以ＧＯ顆粒大量團聚后，會在ＧＯ和ＨＡ之間形成弱的結(jié)合界面，裂紋容易沿著弱結(jié)合界面快速擴展，導(dǎo)致力學(xué)性能降低。在本實驗中，當(dāng)ＧＯ含量為１．５％時，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的性能最佳。圖７ＧＯ顆粒在ＨＡ基體中的增韌機理示意圖Ｆｉｇ．７ＳｃｈｅｍａｔｉｃｍａｐｏｆＧＯｐａｒｔｉｃｌｅｓｔｏｕｇｈｅｎｅｄＨＡｍａｔｒｉｘ圖８是燒結(jié)后ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料斷口的顯微組織照片。從圖８可以看到，ＨＡ基體呈淺灰色，氧化石墨烯呈深灰色薄片狀，存在拔出的痕跡，這是ＧＯ提高ＨＡ基體性能的一種方式。圖８ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料斷口顯微組織照片Ｆｉｇ．８ＳＥＭｉｍａｇｅｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＧＯ／ＨＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ３結(jié)論（１）有機單體、漿料固相含量和氧化石墨烯含量均能影響氧化石墨烯／ＨＡ漿料的粘度。在ｐＨ＝１０，分散劑含量為６％，有機單體含量為１５％，漿料固相含量為４５％，ＧＯ含量為１．５％時，ＧＯ／ＨＡ漿料的粘度為３６２．９ｍＰａ·ｓ，漿料具有良好的分散性。（２）隨著催化劑含量的增加，漿料的起始固化時間縮短，引發(fā)劑和催化劑的含量分別為粉體質(zhì)量的１．５％和０．９％時，起始凝膠固化時間為１０ｍｉｎ，凝膠固化反應(yīng)結(jié)束后生坯質(zhì)量較好。（３）隨著有機單體和催化劑含量的增加，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的生坯密度和生坯抗壓強度均是先增大后減校當(dāng)有機單體的含量為１５％，催化劑含量為０．９％時，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的生坯密度及抗


本文編號：3365428