在材料工程過(guò)程中，納米填料和基體納米復(fù)合材料之間的界面相互作用較弱，導(dǎo)致納米填料的增強(qiáng)作用遠(yuǎn)低于理論預(yù)測(cè)值。在現(xiàn)在發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的新報(bào)告中，宋寧寧和美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)機(jī)械與航空工程系的一組科學(xué)家展示了石墨烯包裹的碳化硼(B 4 C)納米線(B 4 C -NWs @ graphene)。這些結(jié)構(gòu)使納米線在基質(zhì)中的分散性得以增強(qiáng)，并促進(jìn)了最高級(jí)的納米線-基質(zhì)鍵合。B 4C-NWs @ graphene構(gòu)建增強(qiáng)的環(huán)氧復(fù)合材料，并顯示出強(qiáng)度，彈性模量和延展性的同時(shí)增強(qiáng)。通過(guò)使用石墨烯來(lái)定制復(fù)合界面，Song等人。有效地使用了納米填料，使載荷傳遞效率提高了兩倍。他們使用分子動(dòng)力學(xué)模擬來(lái)解鎖石墨烯/納米線結(jié)構(gòu)的剪切混合自組裝機(jī)制。低成本技術(shù)為開(kāi)發(fā)強(qiáng)韌的納米復(fù)合材料以改善界面并實(shí)現(xiàn)高效的高負(fù)荷轉(zhuǎn)移開(kāi)辟了一條新途徑。

納米填料–納米線和納米粒子

包含納米線和納米顆粒的納米填料比微填料具有更大的比表面積。因此，從理論上講，它們提供了理想的增強(qiáng)材料，從而在強(qiáng)度和韌性方面獲得了卓越的結(jié)合。然而，在材料科學(xué)和工程中，由于填料與基體之間的弱界面結(jié)合，納米復(fù)合材料仍然可以滿足這一要求。碳化硼(B 4 C)是自然界已知的第三種最硬的材料，通常因其關(guān)鍵的物理和機(jī)械性能而廣受贊譽(yù)。但是，當(dāng)用作納米復(fù)合材料的增強(qiáng)材料時(shí)，B 4 C納米線(B 4由于C-NWs在基體中的分散性較弱以及界面鍵合較弱，因此單獨(dú)未顯示出增強(qiáng)作用。因此，設(shè)計(jì)納米復(fù)合材料界面以發(fā)揮其全部潛力非常重要。多數(shù)人在玩的方法和先前探測(cè)在材料科學(xué)和納米材料，宋等人。報(bào)告了石墨烯界面工程技術(shù)。通過(guò)這種機(jī)理，他們用石墨烯粘合了B 4 C-NW，以異常地增強(qiáng)所得材料的強(qiáng)度和韌性。他們將高質(zhì)量的石墨烯片材轉(zhuǎn)化為石墨，然后通過(guò)剪切混合將其包裹在B 4 C-NWs上，以獲得B 4 C-NWs @ graphene結(jié)構(gòu)。