以氧化石墨烯和納米羥基磷灰石（HA）粉體為原料,采用凝膠注模成型技術(shù)制備了氧化石墨烯/HA復(fù)合材料。研究了有機(jī)單體、漿料固相含量和石墨烯含量對(duì)氧化石墨烯/HA漿料粘度的影響,觀察了陶瓷漿料的凝膠固化過(guò)程并測(cè)量了固化后生坯的密度和抗壓強(qiáng)度,分析了氧化石墨烯含量對(duì)燒結(jié)后復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性的影響,觀察了試樣斷口的顯微組織。研究結(jié)果表明,有機(jī)單體含量為15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同）,固相含量為45%,氧化石墨烯含量為1.5%時(shí),氧化石墨烯/HA漿料的粘度最佳,為362.9mPa·s,漿料的分散性良好,固化后生坯具有較高的密度和抗壓強(qiáng)度。隨氧化石墨烯含量的增加,復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌度均先增加后降低。當(dāng)氧化石墨烯含量為1.5%時(shí),1 150℃燒結(jié)樣品的抗彎強(qiáng)度為81.5MPa,斷裂韌性為1.52MPa·m1/2,分別比HA基體提高了151.8%和74.7%,因此添加氧化石墨烯后的HA復(fù)合材料的力學(xué)性能更佳。 

【文章來(lái)源】：材料導(dǎo)報(bào). 2017,31(18)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖７ＧＯ顆粒在ＨＡ基體中的增韌機(jī)理示意圖

，在凝膠固化成型后生坯中固化的水含量過(guò)高，導(dǎo)致燒結(jié)產(chǎn)物中孔洞的含量增大；另一方面ＧＯ含量過(guò)大也容易出現(xiàn)團(tuán)聚，由于ＧＯ和ＨＡ基體之間的結(jié)合遠(yuǎn)沒(méi)有ＨＡ顆粒自身的燒結(jié)性能好，所以ＧＯ顆粒大量團(tuán)聚后，會(huì)在ＧＯ和ＨＡ之間形成弱的結(jié)合界面，裂紋容易沿著弱結(jié)合界面快速擴(kuò)展，導(dǎo)致力學(xué)性能降低。在本實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)ＧＯ含量為１．５％時(shí)，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的性能最佳。圖７ＧＯ顆粒在ＨＡ基體中的增韌機(jī)理示意圖Ｆｉｇ．７ＳｃｈｅｍａｔｉｃｍａｐｏｆＧＯｐａｒｔｉｃｌｅｓｔｏｕｇｈｅｎｅｄＨＡｍａｔｒｉｘ圖８是燒結(jié)后ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料斷口的顯微組織照片。從圖８可以看到，ＨＡ基體呈淺灰色，氧化石墨烯呈深灰色薄片狀，存在拔出的痕跡，這是ＧＯ提高ＨＡ基體性能的一種方式。圖８ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料斷口顯微組織照片Ｆｉｇ．８ＳＥＭｉｍａｇｅｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＧＯ／ＨＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ３結(jié)論（１）有機(jī)單體、漿料固相含量和氧化石墨烯含量均能影響氧化石墨烯／ＨＡ漿料的粘度。在ｐＨ＝１０，分散劑含量為６％，有機(jī)單體含量為１５％，漿料固相含量為４５％，ＧＯ含量為１．５％時(shí)，ＧＯ／ＨＡ漿料的粘度為３６２．９ｍＰａ·ｓ，漿料具有良好的分散性。（２）隨著催化劑含量的增加，漿料的起始固化時(shí)間縮短，引發(fā)劑和催化劑的含量分別為粉體質(zhì)量的１．５％和０．９％時(shí)，起始凝膠固化時(shí)間為１０ｍｉｎ，凝膠固化反應(yīng)結(jié)束后生坯質(zhì)量較好。（３）隨著有機(jī)單體和催化劑含量的增加，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的生坯密度和生坯抗壓強(qiáng)度均是先增大后減校當(dāng)有機(jī)單體的含量為１５％，催化劑含量為０．９％時(shí)，ＧＯ／ＨＡ復(fù)合材料的生坯密度及抗


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