Влияние выдергивания графеновых пластин из керамической матрицы на трещиностойкость композитов керамика/графен

Аннотация

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.