“白色石墨烯”可大幅提升陶瓷材料性能

美國賴斯大學(xué)科學(xué)家提出，在陶瓷材料里摻入納米材料“白色石墨烯”，可大幅提升陶瓷材料的強度、韌性以及耐熱、耐輻射等能力，有潛力用于核工業(yè)、航天等需要高性能復(fù)合材料的領(lǐng)域。

白色石墨烯是六方氮化硼的別名，它是二維材料家族的一員，結(jié)構(gòu)與石墨烯相似，是六邊形網(wǎng)格組成的超薄平面，但與石墨烯不同的是，其中的原子不是碳原子而是氮原子和硼原子。

雪硅鈣石是一種含水的硅酸鈣晶體，有著層狀結(jié)構(gòu)，可用于生產(chǎn)陶瓷和水泥。白色石墨烯與雪硅鈣石結(jié)合后，僅有一個原子厚的白色石墨烯層能水平地插入雪硅鈣石的層狀結(jié)構(gòu)之間，形成牢固的夾心結(jié)構(gòu)。模擬計算顯示，白色石墨烯層能釋放復(fù)合材料所受的力，使其強度比雪硅鈣石高3倍，抵抗彈性變形的能力高出約25%。另外，材料的耐熱和耐輻射性能也有明顯提升。