[發(fā)明專利]一種石墨烯?微晶玻璃及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710421663.4
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107129156A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 李保慶;郭艷平;羅維;梁海雄
• 申請（專利權）人: 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00;C03C10/00;C03C6/04;C01B32/19
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 史明罡

技術領域

本發(fā)明涉及材料技術領域，且特別涉及一種石墨烯-微晶玻璃及其制備方法。

背景技術

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新型納米材料，由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度。石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，其獨特的二維納米結構、優(yōu)異的力學、物理和功能性能使其在發(fā)展高性能復合材料和功能材料方面具有重要的應用潛力。

微晶玻璃作為一種可選擇的高檔裝飾材料，是在特定組成的基礎玻璃中加入晶核劑，經過一定的熱處理控制基礎玻璃微晶化而制得的一種含有大量微晶相及玻璃相均勻分布的多晶復合固體材料。人們越來越重視具備多種性能的微晶玻璃，以滿足不同的需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯-微晶玻璃，該材料具有較強的機械力學性能，較廣的應用范圍，較好的應用前景。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種石墨烯-微晶玻璃的制備方法，該方法制備過程簡單，制備成本低，適合大規(guī)模生產。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種石墨烯-微晶玻璃，按重量份數(shù)計，制備石墨烯-微晶玻璃的原料包括：石英55～65份、石灰石5～15份、氧化鋁5～15份、氧化鎂5～15份、二氧化鈦1～3份、氧化錳1～3份、石墨粉1～5份。

本發(fā)明提出一種石墨烯-微晶玻璃的制備方法，包括：將原料混合、研磨、成型、燒結。

本發(fā)明實施例的一種石墨烯-微晶玻璃及其制備方法的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種石墨烯-微晶玻璃，將石墨粉與其他原料混合均勻后，采用微機械剝離法，石墨粉在外力的作用下，被剝離為石墨烯。經過成型、燒結，將石墨烯片層均勻分布于微晶玻璃相與玻璃相構成的結構中，形成網絡連接的納米復合結構，得到具有較高抗壓強度、抗折強度、硬度、耐磨性的石墨烯-微晶玻璃。

一種石墨烯-微晶玻璃的制備方法，該方法制備過程簡單、制備成本低、適合規(guī)模化生產。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產品。

下面對本發(fā)明實施例的一種石墨烯-微晶玻璃及其制備方法進行具體說明。

本發(fā)明實施例提供的一種石墨烯-微晶玻璃，按重量份數(shù)計，制備石墨烯-微晶玻璃的原料包括：石英55～65份、石灰石5～15份、氧化鋁5～15份、氧化鎂5～15份、二氧化鈦1～3份、氧化錳1～3份、石墨粉1～5份。

進一步地，在本發(fā)明的較優(yōu)實施例中，按重量份數(shù)計，原料包括：石英58～63份、石灰石8～12份、氧化鋁7～10份、氧化鎂8～10份、二氧化鈦1～3份、氧化錳1～3份、石墨粉1～5份。

石英是一種物理性質和化學性質均十分穩(wěn)定的礦產資源，主要成分是SiO₂，無色透明，常含有少量雜質成分而變?yōu)榘胪该骰虿煌该鞯木w，質地堅硬。

石灰石是生產玻璃的主要原料。

氧化鋁是一種高硬度的化合物，可用于生產微晶石。

氧化鎂起助熔作用可控制玻璃液的硬化速度和析晶性能，防止玻璃液在冷卻過程中變成不透明晶體。

二氧化鈦是一種優(yōu)異的光電功能材料，以優(yōu)越的光催化、光電轉換、介電效應和光學非線性等性能而引人注目，并具有抵抗紫外線、抗老化、抗菌、自清潔等功效。較優(yōu)的，納米二氧化鈦可以使玻璃具有自清潔的優(yōu)異性能。

用于生產玻璃的原料中多數(shù)含有鈷、鐵等雜質，影響了玻璃的顏色，適量加放二氧化錳可以使玻璃變?yōu)闊o色，加入不同量的二氧化錳以使玻璃具有不同顏色。

在本發(fā)明中，石墨粉選自天然鱗片石墨。鱗片石墨為天然顯晶質石墨，其形似魚磷狀，屬六方晶系，呈層狀結構，具有良好的耐高溫、導電、導熱、潤滑、可塑及耐酸堿等性能。

本發(fā)明實施例還提供了一種石墨烯-微晶玻璃的制備方法，包括：將原料混合、研磨、成型、燒結。

混合、研磨：按照比例稱取原料、混合。將混合的原料與球磨助劑加入球磨機中進行球磨得到混合均勻的混合物。為了球磨充分，球磨時間為1～24h，球磨轉速為400～1000r/min。