基于石墨烯的结构功能一体化氧化物陶瓷复合材料: 从制备到性能

摘要： 现代社会对于氧化物陶瓷材料的性能不断提出更高的要求, 因此对于氧化物陶瓷复合材料的研究显得尤为重要。石墨烯作为一种具有卓越性能的二维碳材料, 非常适合作为增强相用于提高氧化物陶瓷复合材料的力学和电性能。本文系统总结了过去十年来基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料的相关研究和报道, 从石墨烯/氧化物陶瓷复合材料的制备、烧结、微观结构到性能进行了比较全面的介绍, 从中可以看出: (1)石墨烯的引入使得氧化物陶瓷的力学性能在强度、断裂韧性、应变容忍度等方面获得全面的提升; (2)在电性能方面, 石墨烯/氧化物陶瓷复合材料不仅具有低渗流阈值和良好的电导, 而且其载流子类型还可以通过调节氧化物基体中的氧空位浓度来调控。因此, 基于石墨烯的氧化物陶瓷复合材料有望作为一种高性能结构功能一体化陶瓷获得应用。