나노기술 및 정책 정보

• 목록

러시아, 상트페테르부르크 국립 폴리테크닉 대학교(Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University) 연구팀이 균열이 가장 자주 나타나는 세라믹 및 그래핀 판으로 만들어진 나노 물질의 구조를 발견함.

세라믹/그래핀 복합재의 기계적 특성은 조성물의 그래핀 비율 및 세라믹 매트릭스에 할당 된 그래핀 플레이트의 크기에 의해 설정된다고 여겨져 왔음. 예를 들어, 그래핀 농도가 낮은 경우, 긴 플레이트의 도움으로 내균열성이 높다고 여겨짐. 그러나 최근 알루미나 세라믹과 그래핀의 재료 합성 실험 중 반대 효과(플레이트가 클수록 내균열성이 약한 결과)가 관찰되었으며, 연구팀은 이 역설을 설명하는 이론적 모델을 개발함. 복합 재료의 균열 형성이 소위 세라믹 입자의 경계와 관련이 있다고 가정한 이 모델은 그래핀의 첨가와 인장 하중, 마찰력, 복합재료의 탄성계수 및 세라믹 입자와 그래핀 판 사이의 상관관계를 고려한 수학적 모델로, 균열이 재료에 확산되는 요인들의 임계값을 계산할 수 있음.

해당 연구 모델은 균열 방지 재료를 만드는데 도움이 될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 'Mechanics of Materials Journal' 지에 게재됨