基于极小曲面的互穿网络结构石墨/Al2O3陶瓷复合材料的制备

摘要

利用选择性激光烧结技术制备了隐式函数调控的三周期极小曲面连续网络结构多孔石墨骨架.采用凝胶注模成型技术制备的含有氧化铝固相体积分数为56％的陶瓷浆料与连续网络结构多孔石墨骨架复合,经冻干干燥和高温烧结后得到石墨/Al2 O3陶瓷导电复合材料.研究表明:当石墨含量一定时,制备的互穿网络结构石墨/Al2 O3陶瓷复合材料的电导率和抗压强度由连续网络结构石墨骨架的周期控制,周期越大复合材料的导电性和抗压强度越强.经二次固化、浸渍、碳化、烧结处理的石墨骨架的密度由0.59 g/cm3上升至1.24 g/cm3,导电率由0.0125 S/cm上升到183.80 S/cm,抗弯强度为20.34 MPa;石墨质量分数为6.85％时,互穿网络结构石墨/Al2 O3陶瓷导电复合材料的导电性可达146 S/cm,其抗压强度可达23.55 MPa.