通过乳液模板法制备无机/无机复合材料
材料科学
2024-01-25 v1
摘要
无机/无机复合材料广泛应用于从核反应堆到能源存储设备等对能源转型至关重要的多种应用中。其微观结构决定了诸多性能，如质量传输或抗断裂性。为了控制无机/无机复合材料的微观结构，人们开发了多种工艺，从粉末混合、使用短纤维或长纤维，到用于层压材料的流延成型，直至近期的3D打印。在此，我们将乳液和注浆成型结合成一个更简单、广泛可用且廉价的加工平台，该平台允许原位控制复合材料的微观结构，并能实现复杂成型。乳液用于在一种无机相中形成尺寸可控的另一种无机相液滴，而注浆成型则能实现最终部件的3D成型。我们的研究表明，注浆成型乳液触发了一个两步溶剂去除过程，这为孔隙的保形涂层提供了可能性。通过制造磁响应液滴，我们在注浆成型过程中于无机基体内形成了无机纤维，展示了一种简单的长纤维增强复合材料制备方法。我们通过制造由确认的氧化锆涂层增强的坚固轻质氧化铝支架，以及含有金属铁纤维的氧化铝（其断裂功比纯氧化铝高一个数量级），例证了该加工平台的潜力。
引用
@article{arxiv.2401.13638,
title = {Inorganic/inorganic composites through emulsion templating},
author = {Tianhui Jiang and Shitong Zhou and Yinglun Hong and Erik Poloni and Eduardo Saiz and Florian Bouville},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.13638},
year = {2024}
}