包含二维材料的纳米复合材料因其具有增强电学、磁学、光学、机械和热性能的潜力而受到广泛关注。然而,由于高温下的相互扩散和化学反应,将二维材料集成到陶瓷基体中一直是一个挑战。最近报道的一种烧结技术,冷烧结工艺(CSP),在瞬态水溶液的帮助下使陶瓷致密化,提供了一种绕过上述问题的方法。本章节报道了二维过渡碳化物ti3c2tx (MXene)与氧化物基体ZnO的有效共烧结。采用CSP技术,在300℃下烧结ZnO- ti3c2tx纳米复合材料可达到理论密度的92-98%,同时避免氧化和相互扩散,材料沿ZnO晶界均匀分布。由于添加高达5wt %的MXene,电导率提高了1-2个数量级。MXene添加量为0.5 wt%时,硬度和弹性模量增加40-50%,添加量为5 wt%时,硬度和弹性模量增加150%以上。ZnO-MXene纳米复合材料的成功致密化表明,陶瓷与二维材料的冷烧结是设计新型纳米复合材料的一种有前景的加工途径,具有广泛的应用前景。
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