Вышедшие номера
Влияние выдергивания графеновых пластин из керамической матрицы на трещиностойкость композитов керамика/графен
Российский научный фонд, 18-19-00255
Бобылев С.В. 1,2
1Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: bobylev.s@gmail.com
Поступила в редакцию: 9 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 9 марта 2022 г.
Принята к печати: 13 марта 2022 г.
Выставление онлайн: 29 марта 2022 г.

Предложена теоретическая модель, описывающая влияние выдергивания графеновых пластин из матрицы на трещиностойкость композитов керамика/графен. Рассчитаны зависимости вязкости разрушения от содержания графена и размеров графеновых пластин на примере композита стабилизированный оксид циркония (YSZ)/графен. Расчеты предсказывают, что если выдергивание графеновых пластин из матрицы является доминирующим механизмом, то максимальная трещиностойкость достигается в случае как можно более длинных и тонких пластин графена при условии, что последние имеют достаточную прочность и адгезию к матрице. Модель показывает хорошую корреляцию с экспериментальными данными при малых концентрациях графена. Ключевые слова: композиты, графен, керамики, трещины, вязкость разрушения.
  1. I.A. Ovid'ko. Rev. Adv. Mater. Sci. 34, 1, 19 (2013)
  2. H. Porwal, S. Gresso, M.J. Reece. Adv. Appl. Ceram. 112, 8, 443 (2013)
  3. A. Centeno, V.G. Rocha, B. Alonso, A. Fernandez, C.F. Gutierres-Gonzalez, R. Torrecillas, A. Zurutuza. J. Eur. Ceram. Soc. 33, 15--16, 3201 (2013)
  4. L.S. Walker, V.R. Marroto, M.A. Rafiee, N. Koratkar, E.L. Corral. ACS Nano 5, 4, 3182 (2011)
  5. B. Lee, M.Y. Koo, S.H. Jin, K.T. Kim, S.H. Hong. Carbon 78, 212 (2014)
  6. A. Nieto, D. Lahiri, A. Agarwal. Mater. Sci. Eng. A 582, 338 (2013)
  7. J. Lui, H. Yan, K. Jiang. Ceram. Int. 39, 6, 6215 (2013)
  8. H. Porwal, P. Tatarko, S. Grasso, J. Khaliq, I. Dlouhy, M.J. Reece. Carbon 64, 359 (2013)
  9. J.H. Shin, S.H. Hong. J. Eur. Ceram. Soc. 34, 5, 1297 (2014)
  10. J. Liu, H. Guo, Y. Su, L. Wang, L. Wei, G. Yang, Y. Yang, K. Jiang. Mater. Sci. Eng. A 688, 70 (2017)
  11. L. Zhang, X.G. Zhang, Y. Chen, J.N. Su, W.W. Liu, T.H. Zhang, Y.T. Wang. Appl. Phys. Lett. 105, 16, 161908 (2014)
  12. C. Ramirez, M.I. Osendi. Ceram. Int. 40, 7, 11187 (2014)
  13. I.A. Ovid'ko, A.G. Sheinerman. Rev. Adv. Mater. Sci. 43, 1/2, 52 (2015)
  14. G.H. Campbell, M. Ruhle, B.J. Dalgleish, A.G. Evans. J. Am. Ceram. Soc. 73, 3, 521 (1990)
  15. Y.S. Chou, D.J. Green. J. Am. Ceram. Soc. 76, 8, 1985 (1993)
  16. I. Ahmad, M. Islam, H.S. Abdo, T. Subhani, K.A. Khalil, A.A. Almajid, B. Yazdani, Y. Zhu. Mater. Des. 88, 1234 (2015)
  17. S.V. Bobylev, A.G. Sheinerman. Rev. Adv. Mater. Sci. 57, 1, 54 (2018)
  18. Y. Shao, H.-P. Zhao, X.-Q. Feng, H. Gao. J. Mech. Phys. Solids 60, 8, 1400 (2012)
  19. O. Tapaszto, L. Tapaszto, H. Lemmel, V. Puchy, J. Dusza, C. Balazsi, K. Balazsi. Ceram. Int. 42, 1, 1002 (2016)
  20. I.D. Muhammad, M. Awang, O. Mamat. Adv. Mater. Res. 845, 387 (2014)
  21. X. Wang, J. Zhao, E. Cui, X. Tian, Z. Sun. Nanomaterials 11, 6, 1374 (2021)
  22. P.Y. Huang, C.S. Ruiz-Vargas, A.M. van der Zande, W.S. Whitney, M.P. Levendorf, J.W. Kevek, S. Garg, J.S. Alden, C.J. Hustedt, Y. Zhu, J. Park, P.L. McEuen, D.A. Muller. Nature 469, 389 (2011).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.