[發明專利]氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201410022652.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN104556726A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張光鎰;宋喆圭;金多慧;許勝憲
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;韓國CERAMIC技術院
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C08J7/04;B60Q1/04
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年10月22日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2013-0125886號的優先權和利益，其全部內容引入本文以作參考。

技術領域

本公開涉及氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層及其制備方法。

背景技術

氧化石墨烯（或氧化石墨，在下文中為GO）是通過石墨的酸處理所制備的片狀碳材料，且在表面上具有大量的親水性官能團，例如羧基（-COOH）、羥基（-OH）等。通過酸處理過程產生的表面氧化基團與水（H₂O）自然地產生氫鍵，因此通過該過程制備的GO是水合的或是水性漿料狀態的形式。通常，不經進一步的處理，漿料的固體含量為約2～8wt%。

當GO被適當地包括在膜或結構中時，其提供改進的強度和合適的熱導率。然而，去除所含濕氣的處理可使這些特性劣化。通常，GO可通過化學還原法（例如肼處理等）和熱還原法制備成石墨烯的形式。此后，還原的石墨烯具體被稱作還原的氧化石墨烯（RGO）。

經證實RGO表面上的至少一部分氧化基團沒有被完全去除。通常，表面氧化基團的氧含量小于或等于總碳骨架含量的約5wt%。因此，本發明的氧化石墨烯（RGO）具有小于或等于總碳骨架含量的約5wt%的氧含量，與表面氧化基團的氧含量一致。

近來關注GO或RGO與常規材料的不均勻混合物，其可提供常規材料的協同效應并消除其限制。不均勻混合物可用于高強度復合材料和燃料電池。各種開發技術包括：石墨烯-納米線（例如半導體）混雜結構，其中在石墨烯導電部分中吸收光能并且產生電子-穴對；混雜復合物制造方法，包括石墨烯片/碳納米管/聚合物納米顆粒；制造用于鋰可再充電電池的正極石墨烯材料的方法，該材料是通過添加鐵（Fe）前體和磷酸鹽（PO₄）前體而形成的混雜材料；通過在空氣中燒結石墨烯和金屬氧化物顆粒來制造具有改進的充電和放電率的石墨烯復合煅燒體的方法；通過在高溫和高壓下將TiO₂納米粉末與石墨烯混合并使其反應來制造石墨烯-二氧化鈦（TiO₂）混雜材料的方法。

因此，關于近來對不均勻GO涂層材料的需求，本發明提供使用GO和陶瓷的用于形成具有透明度和熱導率的GO-陶瓷混雜層的涂布溶膠溶液。

發明內容

本發明的一個示例性實施方式提供涂布溶膠溶液，其形成具有改進的分散性和儲存穩定性特征的氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層。

本發明的另一個示例性實施方式提供具有改進的均勻性和透明度的氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層。此外，本發明的另一個示例性實施方式提供用于制備氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層的方法以及由該方法制備的氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層。本發明的又一示例性實施方式提供車輛前燈，其包括氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層。

根據本發明的一個示例性實施方式，氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層可由包括氧化石墨烯（GO）和陶瓷溶膠的氧化石墨烯-陶瓷混雜溶膠溶液形成，其中氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層中的氧化石墨烯的含量基于氧化石墨烯-陶瓷混雜涂層的總重可為約0.002～3.0wt%。