گروهی از محققان دانشگاه آریزونا و مؤسسه پلی تکنیک رنسلر در یک کار میان رشته‌ای مشترک برای نخستین بار موفق شدند با استفاده از گرافن، سختی و استحکام کامپوزیت‌های سرامیکی را تا ۲۰۰ درصد افزایش بدهند.
استفاده از گرافن در تقویت نانو سرامیک‌های کامپوزیتی
|
گروهی از محققان دانشگاه آریزونا و مؤسسه پلی تکنیک رنسلر در یک کار میان رشته‌ای مشترک موفق شدند با استفاده از گرافن، سختی و استحکام کامپوزیت‌های سرامیکی را افزایش داده و آنها را به موادی ترک ناپذیر تبدیل کنند. این نخستین باری است که از پرکننده‌های گرافنی برای محکم‌سازی کامپوزتی‌های سرامیکی استفاده می‌شود. به‌گفته کورال با این روش استحکام سرامیک تا حد بسیار قابل توجهی افزایش می‌یابد. این مشاهدات منجر به رویکرد جدیدی در طراحی کامپوزیت‌ها با استفاده ازسرامیک‌های گرافنی منجر می‌شود کاری که تاکنون با استفاده از الیاف تقویت‌کننده معمولی امکان‌پذیر نبود. به‌نظر می‌رسد مساحت سطحی بالا و هندسه ورقه‌ای دوبعدی منحصربه‌فرد گرافن نقش بهتری را در کنترل وجلوگیری از رشد ترک‌ها نسبت به الیاف معمولی که تقویت کنندگی آنها فقط یک بعدی است داشته باشد. استفاده از گرافن به این شیوه موجب افزایش ۲۰۰ درصدی استحکام سرامیک‌ها می‌شود و می‌تواند جهت استحکام بخشی به انواع مختلفی از مواد سرامیکی مورد استفاده قرار گیرد. این امر به‌ویژه برای کاربردهایی که مستلزم عملکرد بالا هستند و نیزکاربردهای ساختاری که نیازمند به‌کارگیری دماهایی بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سلسیوس هستند و در عین‌حال یکپارچگی خود را حفظ کنند حائز اهمیت خواهدبود. نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از آن است که گرافن می‌تواند کاربردهای فوق‌العاده این اولین کار تحقیقی در زمینه کاربرد نانوپرکننده‌های گرافنی برای تقویت سرامیک‌ها
|
