Por lo tanto, lograr una alta conductividad de las cerámicas compuestas con un bajo contenido de fase conductora es de gran importancia. En un estudio reciente, el B₄ eléctricamente conductor C–TiB₂ Cerámica compuesta que contiene solo un 15 % en volumen de TiB₂ se prepararon mediante un proceso de sinterización por plasma de chispa de dos pasos, y sus rendimientos mecánicos y eléctricos se ajustaron mediante el acoplamiento óptimo del tamaño de partícula de los polvos de materia prima.

Un equipo de científicos de materiales dirigido por Songlin Ran de la Universidad Tecnológica de Anhui en Maanshan, China, preparó recientemente B₄ altamente electroconductor. C–TiB₂ cerámica mediante un método de sinterización por plasma por chispa de dos pasos.

El TiB₂ intergranular interconectado tridimensional red formada por grandes B₄ Granos C y TiB pequeño₂ Los granos establecieron una excelente ruta conductora para el paso de la corriente eléctrica, lo que fue beneficioso para la mejora de la conductividad eléctrica. Además, también han logrado un ajuste controlable de las propiedades mecánicas y eléctricas del B₄. C–TiB₂ cerámica mediante el acoplamiento óptimo del tamaño de partícula de los polvos de materia prima.

El equipo publicó su reseña en el Journal of Advanced Ceramics. el 25 de abril de 2024.

"En este trabajo, preparamos B₄ altamente electroconductor. C–TiB₂ cerámica mediante un método de dos pasos basado en la novedosa estrategia selectiva de crecimiento de granos de matriz. Durante el proceso de sinterización, el pequeño B₄ Los granos C se consumieron por completo, quedando pequeños TiB₂ granos alrededor de B₄ Granos C para formar el TiB₂ intergranular interconectado tridimensional red.

"Como resultado, se formaron más canales conductores y, por lo tanto, se mejoró la conductividad eléctrica de los compuestos", dijo el Dr. Ran, autor correspondiente del artículo y profesor de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Tecnológica de Anhui. /P>

B₄ C–15% vol%TiB₂ Cerámica compuesta preparada a partir de 10,29 µm B₄ Los polvos de C y TiC de 0,05 µm exhibieron una red conductora interconectada tridimensional perfecta con una conductividad eléctrica máxima de 4,25 × 10 ⁴ S/m, junto con excelentes propiedades mecánicas que incluyen resistencia a la flexión, dureza Vickers y tenacidad a la fractura de 691±58 MPa, 30,30±0,61 GPa y 5,75±0,32 MPa·m ^1/2 , respectivamente, mientras que el compuesto obtenido de 3,12 µm B₄ Los polvos C y TiC de 0,8 µm tuvieron las mejores propiedades mecánicas, incluida la resistencia a la flexión, la dureza Vickers y la tenacidad a la fractura de 827 ± 35 MPa, 32,01 ± 0,51 GPa y 6,45 ± 0,22 MPa·m ^1/2 . , junto con una conductividad eléctrica decente de 0,65×10 ⁴ S/m.

"El método propuesto en este artículo puede preparar cerámicas altamente electroconductoras con un bajo contenido de fase conductora, lo que reduce en gran medida el costo de producción y también proporciona una nueva estrategia para la regulación de la microestructura y las propiedades de las cerámicas compuestas", dijo el Dr. Ran. /P>

El siguiente paso es reestructurar la red tridimensional y construir una red conductora más perfecta mediante la introducción de partículas cerámicas, bigotes, fibras, etc. Además, el efecto de las múltiples fases conductoras sobre la microestructura, las propiedades eléctricas y las propiedades mecánicas de la Es necesario investigar en detalle las cerámicas compuestas para revelar el mecanismo conductor.

Otros contribuyentes incluyen a Jun Zhao, Xingshuo Zhang, Zongning Ma, Dong Wang y Xing Jin de la Universidad Tecnológica de Anhui en Maanshan, China; y la Universidad Chaohu en Hefei, China.