镍石墨烯纳米复合材料,一种新材料的横空出世

美国阿肯色大学的工程技术人员通过模拟将石墨烯嵌入到镍的基质中,发现了一种新的纳米复合材料,新材料的强度能够带给你意想不到的惊喜。

最近一项新的计算性研究发表在Journal of The Minerals, Metals & Materials Society上。该项研究由机械工程研究生Scott Muller和机械工程学的助力教授Arun Nair共同主导完成。研究中提到,美国阿肯色大学的工程人员发现了一种纳米复合材料,该材料由一层层的镍和石墨烯组成,通过控制石墨烯片的结构布置,能够使其拥有最佳的断裂强度。这给柔性电子器件领域带来了一片光明。石墨烯在2004年被发现,被认为是最强最轻且导电的材料之一,它比钢强一百倍。在金属基质中引入石墨烯,性能会变得更强,在此基础上,一些更轻的材料已经应用于汽车领域。

当与一种金属(如镍)复合时,石墨烯优越的机械性能使得它成为纳米复合纤维材料独一无二的选择,而纳米复合纤维材料常常被用于柔性电子器件和其它技术领域。因为石墨烯能够轻易地覆盖在镍的表面,所以镍经常被用于金属石墨烯纳米复合材料的研究。

Muller和 Nair将石墨烯层嵌入在镍基质中进行模拟,并且在镍基质中生成裂纹,然后开始测量石墨烯和裂纹之间不同的距离。他们发现石墨烯作为一种有效的障碍物,阻碍金属变形时的位错移动,确保一部分金属原子缓慢地通过石墨烯片。研究证明当它们的距离变大的时候,纳米复合材料更耐变形。

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