本發明涉(she)及一(yi)種(zhong)鋁基石墨烯(xi)復合(he)材料的制備工藝。
背景技術：
隨(sui)著科學(xue)技術的(de)(de)發展，散(san)熱、防(fang)腐在(zai)(zai)各(ge)個領域都(dou)有著極(ji)大的(de)(de)需(xu)求。鋁(lv)質(zhi)材料具有散(san)熱重量輕、散(san)熱性能好(hao)，節能效果好(hao)可再(zai)生利用等(deng)特點。在(zai)(zai)散(san)熱、保溫、外(wai)裝飾等(deng)領域因(yin)其優越的(de)(de)性能被廣泛應用于：機械(xie)(xie)、汽(qi)車(che)、風力(li)發電(dian)、工程(cheng)機械(xie)(xie)、空壓機、鐵路(lu)機車(che)、家用電(dian)器(qi)等(deng)行(xing)業領域。
但是(shi)目前(qian)的(de)鋁(lv)箔還普遍存在導(dao)(dao)電效(xiao)果(guo)(guo)差，導(dao)(dao)熱、散熱效(xiao)果(guo)(guo)不佳(jia)的(de)缺陷(xian)。石墨烯作(zuo)為二(er)十一(yi)世紀最(zui)有(you)前(qian)景的(de)新興材(cai)料，具有(you)強度極高、導(dao)(dao)電導(dao)(dao)熱性能超強的(de)優點。目前(qian)，關(guan)(guan)于鋁(lv)材(cai)與石墨烯復合(he)材(cai)料的(de)研(yan)發越(yue)來越(yue)受到世界各(ge)國研(yan)究人員的(de)關(guan)(guan)注。
技術實現要素：
為克服(fu)現有技(ji)術的(de)(de)缺陷，本發明的(de)(de)目的(de)(de)在于提供一(yi)種鋁基石墨烯復(fu)合材料的(de)(de)制(zhi)備工(gong)藝(yi)，采用獨特工(gong)藝(yi)，所制(zhi)得的(de)(de)成品導電性能極(ji)佳(jia)、導熱、散熱效果優越(yue)，可廣泛應(ying)用于各個(ge)領域。
本發(fa)明(ming)解決技術(shu)問題(ti)采用如下技術(shu)方案：
一種(zhong)鋁基石墨(mo)烯(xi)復合材料的制備工藝，制備方法如下：
A、制備石(shi)墨(mo)烯(xi)分散(san)液(ye)。將(jiang)納(na)米級(ji)石(shi)墨(mo)烯(xi)加入到四氫呋喃中，然后(hou)進(jin)(jin)行第(di)一次超(chao)聲(sheng)波震(zhen)蕩(dang)(dang)，震(zhen)蕩(dang)(dang)時間為(wei)1-3H，超(chao)聲(sheng)波頻(pin)率為(wei)40～60kHZ，得(de)初(chu)級(ji)分散(san)液(ye)；將(jiang)初(chu)級(ji)分散(san)液(ye)中加入聚乙烯(xi)吡(bi)咯烷酮(tong)，再進(jin)(jin)行第(di)二次超(chao)聲(sheng)波震(zhen)蕩(dang)(dang)，震(zhen)蕩(dang)(dang)時間為(wei)1.5-2H，超(chao)聲(sheng)波頻(pin)率為(wei)40～60kHZ，得(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)分散(san)液(ye)。
B、制備復合導(dao)電(dian)劑(ji)，將乙(yi)炔炭黑、Super P、科琴黑混合，混合均勻(yun)后(hou)得復合導(dao)電(dian)劑(ji)。
C、按(an)重量(liang)份(fen)數(shu)計，將(jiang)10-80份(fen)石墨烯分散(san)液加入(ru)到150-375份(fen)聚酚氧樹脂(zhi)中，進行混(hun)(hun)合(he)攪拌，混(hun)(hun)合(he)時間為3-5H，混(hun)(hun)合(he)均勻后，靜置1-3H，再加入(ru)1-5份(fen)復合(he)導電劑，進行混(hun)(hun)合(he)攪拌，混(hun)(hun)合(he)攪拌時間為1-2H，混(hun)(hun)合(he)結束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨(mo)烯涂層液均勻的涂覆在鋁(lv)箔(bo)上，石墨(mo)烯涂層厚度為120-380nm。
F、將涂覆好(hao)的鋁箔(bo)進行(xing)烘干(gan)固(gu)化，固(gu)化時間為5-10s，固(gu)化溫度(du)為：280～330℃，在(zai)隧(sui)道機中進行(xing)烘干(gan)，烘干(gan)后得成品。
上述一(yi)種鋁基(ji)石墨烯(xi)復(fu)合(he)(he)材料(liao)的(de)制(zhi)備工(gong)藝(yi)，其(qi)中，復(fu)合(he)(he)導電劑為乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的(de)重量(liang)比例混(hun)合(he)(he)所得的(de)混(hun)合(he)(he)物。
上述(shu)一種鋁基石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)復合(he)材料(liao)的制備(bei)工藝，其中，所(suo)述(shu)納米級石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)為(wei)大小為(wei)10-30nm的石(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)。
上(shang)述一種鋁基石(shi)墨烯復合材料的(de)制備工藝(yi)，其中，所述納米級石(shi)墨烯與四氫呋喃的(de)重(zhong)量比為1-3:800-900。
上述一種鋁基石墨烯復(fu)合材料的制備工藝，其中，所(suo)述初級分散液與聚乙(yi)烯吡咯(ge)烷酮的重量比為1000:20-35。
與已有技術相比，本(ben)發明的(de)(de)有益效(xiao)(xiao)果(guo)體(ti)現在：特別采用(yong)多次分散(san)所(suo)得的(de)(de)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)分散(san)液制備石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)涂層，四氫呋喃對于石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)分散(san)效(xiao)(xiao)果(guo)極佳，且(qie)采用(yong)聚乙烯(xi)吡(bi)咯烷(wan)酮進行(xing)二次超聲波，有利于提(ti)高(gao)(gao)最終石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)涂層的(de)(de)穩定性，同時提(ti)高(gao)(gao)石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)涂層對于鋁(lv)(lv)箔的(de)(de)附(fu)著性，且(qie)通過石(shi)(shi)(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)涂層的(de)(de)作用(yong)，大大提(ti)高(gao)(gao)鋁(lv)(lv)箔的(de)(de)導熱、散(san)熱性能。改善(shan)使用(yong)效(xiao)(xiao)果(guo)。
同時采(cai)用復合導電劑(ji)配方，通(tong)過(guo)多(duo)種導電劑(ji)通(tong)過(guo)特定比例混合制得(de)的復合導電劑(ji)只需要極(ji)低(di)的添加量就可(ke)以(yi)達到高(gao)導電性，具有極(ji)好的導電效果(guo)。適用于(yu)多(duo)種電池電容領(ling)域的應用，可(ke)大幅擴大使用范圍。
具體實施方式
下面對本發明作進一步說明。
實施例1
一種鋁基(ji)石(shi)墨烯復(fu)合(he)材料，制(zhi)備方法(fa)如下：
A、制備石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)分(fen)(fen)散(san)液(ye)。將納(na)米級（10nm）石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)加(jia)入(ru)到四氫呋喃中(zhong)，納(na)米級石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)與(yu)(yu)四氫呋喃的(de)(de)重量(liang)比為1:800，然后進行第(di)一(yi)次超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波震(zhen)蕩，震(zhen)蕩時間為1H，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波頻(pin)率為40kHZ，得初(chu)級分(fen)(fen)散(san)液(ye)；將初(chu)級分(fen)(fen)散(san)液(ye)中(zhong)加(jia)入(ru)聚乙(yi)烯(xi)吡咯烷酮(tong)，初(chu)級分(fen)(fen)散(san)液(ye)與(yu)(yu)聚乙(yi)烯(xi)吡咯烷酮(tong)的(de)(de)重量(liang)比為50:1，再進行第(di)二次超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波震(zhen)蕩，震(zhen)蕩時間為1.5H，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波頻(pin)率為40kHZ，得石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)分(fen)(fen)散(san)液(ye)。
B、制備(bei)復(fu)(fu)合導電劑，將(jiang)乙炔炭黑(hei)、Super P、科琴(qin)黑(hei)以3:7:8的重量比(bi)例混(hun)合，混(hun)合均(jun)勻(yun)后得復(fu)(fu)合導電劑。
C、按重量份(fen)數(shu)計，將10份(fen)石墨烯分散液(ye)加入到(dao)150份(fen)聚酚氧樹脂(zhi)中(zhong)，進行混合(he)(he)攪(jiao)(jiao)拌，混合(he)(he)時間為3H，混合(he)(he)均勻后(hou)，靜置1H，再加入1份(fen)復合(he)(he)導電劑(ji)，進行混合(he)(he)攪(jiao)(jiao)拌，混合(he)(he)攪(jiao)(jiao)拌時間為1H，混合(he)(he)結束后(hou)得石墨烯涂層液(ye)。
D、將石墨(mo)烯(xi)涂(tu)層液均勻的(de)涂(tu)覆(fu)在鋁箔上，石墨(mo)烯(xi)涂(tu)層厚度(du)為(wei)120nm。
F、將(jiang)涂覆(fu)好的鋁箔進(jin)行(xing)烘(hong)干(gan)固(gu)化(hua)(hua)，固(gu)化(hua)(hua)時(shi)間為5s，固(gu)化(hua)(hua)溫度為：280℃，在(zai)隧道機中進(jin)行(xing)烘(hong)干(gan)，烘(hong)干(gan)后得成品。
實施例2
一種(zhong)鋁基(ji)石墨(mo)烯復(fu)合材料，制備方法如下：
A、制備石(shi)墨烯(xi)(xi)分(fen)(fen)散液(ye)(ye)。將納米(mi)級（30nm）石(shi)墨烯(xi)(xi)加入到四(si)氫呋喃中，納米(mi)級石(shi)墨烯(xi)(xi)與四(si)氫呋喃的重量比(bi)為(wei)(wei)1:300，然后進行第(di)一次(ci)超(chao)聲(sheng)波震(zhen)蕩，震(zhen)蕩時(shi)間為(wei)(wei)3H，超(chao)聲(sheng)波頻(pin)率(lv)為(wei)(wei)60kHZ，得(de)初級分(fen)(fen)散液(ye)(ye)；將初級分(fen)(fen)散液(ye)(ye)中加入聚乙烯(xi)(xi)吡(bi)咯烷(wan)(wan)酮(tong)，初級分(fen)(fen)散液(ye)(ye)與聚乙烯(xi)(xi)吡(bi)咯烷(wan)(wan)酮(tong)的重量比(bi)為(wei)(wei)200: 7，再進行第(di)二次(ci)超(chao)聲(sheng)波震(zhen)蕩，震(zhen)蕩時(shi)間為(wei)(wei)2H，超(chao)聲(sheng)波頻(pin)率(lv)為(wei)(wei)60kHZ，得(de)石(shi)墨烯(xi)(xi)分(fen)(fen)散液(ye)(ye)。
B、制備(bei)復合(he)導(dao)電(dian)劑，將乙炔炭黑(hei)、Super P、科琴黑(hei)以3:7:8的重量比例混(hun)(hun)合(he)，混(hun)(hun)合(he)均(jun)勻后得(de)復合(he)導(dao)電(dian)劑。
C、按重量份數計，將80份石(shi)墨(mo)烯分散液加入到(dao)375份聚(ju)酚氧樹脂中，進行(xing)(xing)混(hun)(hun)合攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)，混(hun)(hun)合時間為(wei)5H，混(hun)(hun)合均(jun)勻后，靜置3H，再加入5份復合導電劑，進行(xing)(xing)混(hun)(hun)合攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)，混(hun)(hun)合攪(jiao)(jiao)拌(ban)(ban)時間為(wei)2H，混(hun)(hun)合結束后得石(shi)墨(mo)烯涂(tu)層液。
D、將石墨烯涂層液均勻的涂覆在鋁(lv)箔上，石墨烯涂層厚度為380nm。
F、將涂覆好(hao)的(de)鋁箔進行(xing)(xing)烘(hong)干(gan)固(gu)化(hua)，固(gu)化(hua)時間(jian)為10s，固(gu)化(hua)溫度(du)為： 330℃，在隧道機(ji)中進行(xing)(xing)烘(hong)干(gan)，烘(hong)干(gan)后得成品。
實施例3
一種鋁(lv)基(ji)石(shi)墨烯復合材(cai)料，制備方法如下：
A、制(zhi)備(bei)石(shi)墨(mo)烯(xi)分散(san)液(ye)。將納米(mi)級(ji)（20nm）石(shi)墨(mo)烯(xi)加入到四氫呋喃中，納米(mi)級(ji)石(shi)墨(mo)烯(xi)與(yu)四氫呋喃的(de)重(zhong)量(liang)比(bi)為(wei)1:425，然后進行第(di)(di)一次(ci)超(chao)聲波(bo)(bo)震(zhen)(zhen)蕩(dang)，震(zhen)(zhen)蕩(dang)時間為(wei)2H，超(chao)聲波(bo)(bo)頻率(lv)為(wei)50kHZ，得(de)初級(ji)分散(san)液(ye)；將初級(ji)分散(san)液(ye)中加入聚(ju)乙(yi)烯(xi)吡(bi)(bi)咯(ge)烷(wan)酮(tong)，初級(ji)分散(san)液(ye)與(yu)聚(ju)乙(yi)烯(xi)吡(bi)(bi)咯(ge)烷(wan)酮(tong)的(de)重(zhong)量(liang)比(bi)為(wei)100:3，再進行第(di)(di)二(er)次(ci)超(chao)聲波(bo)(bo)震(zhen)(zhen)蕩(dang)，震(zhen)(zhen)蕩(dang)時間為(wei)1.7H，超(chao)聲波(bo)(bo)頻率(lv)為(wei)50kHZ，得(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)分散(san)液(ye)。
B、制備(bei)復合導(dao)電劑(ji)，將乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量(liang)比例混合，混合均勻后(hou)得復合導(dao)電劑(ji)。
C、按重量份數計，將60份石墨烯分散液加入到260份聚(ju)酚氧樹脂中，進行混(hun)(hun)合(he)(he)(he)攪拌(ban)(ban)，混(hun)(hun)合(he)(he)(he)時間為4H，混(hun)(hun)合(he)(he)(he)均(jun)勻后，靜置2H，再加入3份復合(he)(he)(he)導電劑，進行混(hun)(hun)合(he)(he)(he)攪拌(ban)(ban)，混(hun)(hun)合(he)(he)(he)攪拌(ban)(ban)時間為1.5H，混(hun)(hun)合(he)(he)(he)結(jie)束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨烯(xi)涂(tu)層液(ye)均勻的涂(tu)覆在鋁箔上(shang)，石墨烯(xi)涂(tu)層厚度為(wei)250nm。
F、將涂覆好的(de)鋁箔進(jin)(jin)行烘(hong)干(gan)(gan)固(gu)化(hua)，固(gu)化(hua)時間為7s，固(gu)化(hua)溫度為：295℃，在隧道機中進(jin)(jin)行烘(hong)干(gan)(gan)，烘(hong)干(gan)(gan)后(hou)得(de)成品。
與已有技術相比，本發(fa)明的有益效(xiao)(xiao)果體現在：特別采(cai)用(yong)(yong)(yong)多(duo)次分散所得的石(shi)墨(mo)烯(xi)分散液制備石(shi)墨(mo)烯(xi)涂層(ceng)，四氫(qing)呋喃對于石(shi)墨(mo)烯(xi)分散效(xiao)(xiao)果極(ji)佳，且采(cai)用(yong)(yong)(yong)聚乙(yi)烯(xi)吡咯烷酮進行(xing)二次超聲(sheng)波(bo)，有利于提(ti)高最終(zhong)石(shi)墨(mo)烯(xi)涂層(ceng)的穩定(ding)性(xing)，同時提(ti)高石(shi)墨(mo)烯(xi)涂層(ceng)對于鋁(lv)箔的附著性(xing)，且通過(guo)石(shi)墨(mo)烯(xi)涂層(ceng)的作用(yong)(yong)(yong)，大大提(ti)高鋁(lv)箔的導(dao)熱(re)、散熱(re)性(xing)能。改善使(shi)用(yong)(yong)(yong)效(xiao)(xiao)果。
同時采用(yong)(yong)復合(he)(he)導電(dian)劑配方，通過(guo)多種(zhong)導電(dian)劑通過(guo)特(te)定比例(li)混(hun)合(he)(he)制(zhi)得(de)的(de)復合(he)(he)導電(dian)劑只(zhi)需要(yao)極低的(de)添(tian)加量就可(ke)以(yi)達到高導電(dian)性，具(ju)有極好的(de)導電(dian)效果。適用(yong)(yong)于多種(zhong)電(dian)池電(dian)容領(ling)域的(de)應用(yong)(yong)，可(ke)大(da)幅擴大(da)使用(yong)(yong)范圍。
以上所述，僅(jin)為(wei)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)較佳的(de)(de)(de)(de)具體(ti)實(shi)施方(fang)式，但本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)保護范(fan)圍(wei)并不局限于此，任(ren)何熟悉(xi)本(ben)(ben)技術領(ling)域的(de)(de)(de)(de)技術人員在(zai)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)揭露的(de)(de)(de)(de)技術范(fan)圍(wei)內，可(ke)輕易想到的(de)(de)(de)(de)變化(hua)或替(ti)換，都應(ying)涵蓋(gai)在(zai)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)保護范(fan)圍(wei)內。因此，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)保護范(fan)圍(wei)應(ying)該(gai)以權利要(yao)求書的(de)(de)(de)(de)保護范(fan)圍(wei)為(wei)準(zhun)。