Graphene/ZrO₂复合陶瓷材料的热导性能研究

作者：王明辉; 方海亮; 刘霞; 顾士甲

来源：人工晶体学报, 2017, 46(04): 646-650.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2017.04.013

• 石墨烯
• Graphene/ZrO2复合陶瓷材料
• 放电等离子体烧结技术
• 热导性能

采用3Y-ZrO2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/ZrO2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/ZrO2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ZrO2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ZrO2陶瓷,随着石墨烯的引入,Graphene/ZrO2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/ZrO2复合陶瓷材料没有完全致密。

• 单位
  纤维材料改性国家重点实验室; 东华大学