超轻材料具有高强度等特性。

超轻材料具有高强度等特性。

一个新的轻量级、阻燃、超弹性的“超材料”已经显示出高强度导电性和保温相结合,建议从建筑应用到航空航天。

一种新的复合材料结合了超轻,阻燃,超弹性和其他属性,可以使其成为各种应用的理想选择。在这里,材料是用扫描电子显微镜观察,而它的阻燃性测试。

复合相结合的陶瓷称为石墨烯的氧化铝层,这是一个非常薄的碳。虽然陶瓷和石墨烯是脆性的,但新的超材料具有蜂窝结构,具有超弹性和结构鲁棒性。超材料的设计与功能,对纳米尺度的图案或元素,或十亿分之一米,各种潜在的应用提供新的特性。SMT贴片加工

石墨烯通常在高温下会降解,但这种陶瓷具有高耐热性和阻燃性,可能用作飞机隔热板。重量轻,强度高、减震性能可以使复合材料良好的基板材料的柔性电子器件和大应变传感器,因为它具有高的导电性,然而是一种优良的热绝缘体,它可能被用来作为一种阻燃,隔热涂料,以及传感器和设备,将热能转化为电能,Gary Cheng说,在普渡大学工业工程学院副教授。

“这种材料比羽毛轻,”他说。“密度真的很低。它有很高的强度重量比。”

程说:“今天的陶瓷部件的优异性能已被用于许多多功能应用,包括防热外壳、智能传感器、电磁波吸收和防腐蚀涂层。”。

然而,基于陶瓷的材料有几个基本的瓶颈,阻止它们作为功能或结构元素的普遍使用。

程说:“在这里,我们报告了一种多功能陶瓷石墨烯超材料,其微结构具有超弹性和结构鲁棒性。“我们通过分层蜂窝结构组装的多层细胞壁弹性作为基本单元的设计。这种超材料显示了一系列多功能性质,同时还没有报道陶瓷和陶瓷-基体-复合材料结构。

这种复合材料由夹在陶瓷层之间的石墨烯构成。石墨烯支架,称为气凝胶,用一种称为原子层沉积的过程与陶瓷层进行化学结合。

“我们仔细控制石墨烯气凝胶的几何形状,”他说。然后我们沉积了非常薄的陶瓷层。这种气凝胶的力学性能是多功能的,这是非常重要的。这项工作有潜力使石墨烯成为更具功能的材料。

他说,这一过程可能会扩大到工业制造业。

未来的工作将包括研究,以提高材料的性能,可能是通过改变其晶体结构,扩大制造和控制微结构调整材料性能的过程。

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