Science Advances: 用石墨烯调节纳米复合材料界面，同时获得高强度和韧性

纳米复合材料中的纳米填料增强效果通常远远低于理论预测值，这在很大程度上是由于纳米填料与基体之间不良的界面相互作用。

有鉴于此，弗吉尼亚大学Xiaodong Li等人，报道了一种石墨烯界面工程技术，该技术将B₄C-NWs与石墨烯粘合在一起，从而显著增强了强度和韧性。

本文要点

1）具体而言，通过气-液-固（VLS）工艺获得了高密度的B₄C-NWs。高质量的石墨烯片材直接由石墨制成，并通过剪切混合包裹在B₄C-NWs上，即通过将石墨粉和B₄C-NWs的混合物在稀水中剪切混合，直接合成石墨烯包裹的B₄C-NWs（B₄C-NWs@graphene）。

2）B₄C-NWs@graphene在水和环氧树脂中显示出极好的分散性。

3）B₄C-NWs@graphene通过裂缝钉扎和挠曲，B₄C-NWs@graphene与基质的键合，纳米填料周围的空隙形成以及纳米填料的拉拔，在环氧树脂基体中实现了混合增韧效果。0.2 ％（体积分数）的B₄C-NWs@graphene增强环氧复合材料表现出强度（144.2MPa），弹性模量（3.5GPa）和断裂应变（15.0％）的联合增强。

总之，这种低成本而有效的技术为改善纳米复合材料界面，提高负载传递效率提供了新的机会，并为开发强韧性纳米复合材料开辟了一条新途径。

参考文献：

Ningning Song et al. Tailoring nanocomposite interfaces with graphene to achieve high strength and toughness. Science Advances, 2020.

DOI: 10.1126/sciadv.aba7016

http://doi.org/10.1126/sciadv.aba7016