近日，集团欧阳义芳教授团队开展了三维石墨烯掺杂对Al基SiC复合材料的性能影响的研究。研究成果以"Effects of 3D graphene networks on the microstructure and physical properties of SiC/Al composites"为题发表在《Ceramics International》期刊上。

铝基碳化硅复合材料（SiC/Al）因其优异的机械性能、成本低廉、良好的尺寸稳定性和高耐磨性而广泛应用于航空航天、交通运输、电子等领域。近年来，为了获得更高的强度，研究者更加关注SiC含量高（>30 vol%）的SiC/Al。但高含量的SiC会使得增强颗粒团聚、Al和SiC的结合界面结合力变弱、材料缺陷增多，进而导致材料的韧性急剧下降。在本文中，作者们通过球磨加电火花烧结的方式在SiC/Al中加入三维石墨烯(3DGN)，发现一定量的3DGN添加可以有效提升高SiC含量Al基复合材料的塑形和强度，同时提升抗腐蚀能力。这是由于3DGN起到“粘接”作用，改善Al和SiC的界面连接和减缓了SiC的团聚，从而减少了材料的缺陷，提升材料的塑形和抗腐蚀能力。该成果为Al基SiC的强塑形协同提供了一种有效的方案，推动了Al基复合材料的发展。

该工作获得国家自然科学基金，广西自然科学基金等资助。

论文作者：曾梦（硕士生），林奎鑫（博士生），周柱坤，陈红梅，陶小马，欧阳义芳（通讯作者），杜勇

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.10.337