Carbon nanotube-metal-oxide nanocomposites: microstructure, electrical conductivity and mechanical properties

Carbon nanotube–metal–oxide composites (metal=Fe, Co or Fe/Co alloy; oxide=Al2O3, MgO or MgAl2O4) have been prepared by hot-pressing the corresponding composite powders, in which the carbon nanotubes, mostly single or double-walled, are very homogeneously dispersed between the metal–oxide grains. For the sake of comparison, ceramic and metal–oxide nanocomposites have also been prepared. The microstructure of the specimens has been studied and discussed in relation to the nature of the matrix, the electrical conductivity, the fracture strength and the fracture toughness. The carbon nanotube–metal–oxide composites are electrical conductors owing to the percolation of the carbon nanotubes.  2000 Acta Metallurgica Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Résumé—Des composites nanotube de carbone–métal–oxyde (métal=Fe, Co ou alliage Fe/Co; oxyde=Al2O3, MgO ou MgAl2O4) ont été préparés par frittage sous charge des poudres composites correspondantes, dans lesquelles les nanotubes de carbone, essentiellement monoou bi-feuillets, sont dispersés de façon très homogène entre les grains métal–oxyde. Des céramiques et des nanocomposites métal–oxyde ont aussi été préparés pour permettre des comparaisons. La microstructure des échantillons a été étudiée et discutée en relation avec la nature de la matrice, la conductivité électrique, la résistance à la rupture et la ténacité. Les composites nanotube de carbone–métal–oxyde sont conducteurs électriques grâce à la percolation des nanotubes de carbone.