[發(fā)明專(zhuān)利]一種改性變壓器油、制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710961220.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107739646B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鈺;趙棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C10M169/04
• 分類(lèi)號(hào): C10M169/04;C10N40/16
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種改性變壓器油，其特征在于，所述改性變壓器油包括基體油，以及分散在所述基體油中的導(dǎo)熱的二維納米片層；所述導(dǎo)熱的二維納米片層的添加量為基體油的0.001～0.5wt％；

所述導(dǎo)熱的二維納米片層的厚度小于30nm，片徑尺寸小于500nm，且厚徑比＜1；

所述基體油包括10#變壓器油、25#變壓器油、45#變壓器油中的任意1種；

所述導(dǎo)熱的二維納米片層包括石墨烯片層、石墨烯衍生物片層、含過(guò)渡金屬的二維片層化合物中的任意1種或至少2種的組合；

所述含過(guò)渡金屬的二維片層化合物包括Ti₃C₂片層、Ti₂C片層、Ti₃CN片層、V₂C片層、TiNbC片層、二硫化鉬片層、二硫化鎢片層、硒化鎢片層中的任意1種或至少2種的組合；

所述石墨烯片層的碳氧比≥9；

所述石墨烯片層和/或石墨烯衍生物片層包括電化學(xué)剝離法制備得到的石墨烯片層和/或石墨烯衍生物片層，所述電化學(xué)剝離法包括如下步驟：

(1)以石墨材料作為電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)電極，以堿金屬鹽/堿溶液、離子液體、表面活性劑類(lèi)電解質(zhì)中的任意1種或至少2種的組合作為電解液，通入直流電，對(duì)石墨材料進(jìn)行電化學(xué)剝離；

(2)將電化學(xué)剝離產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌后，濾餅再次分散在分散劑中，進(jìn)行剪切，得到含有石墨烯材料的分散液；

(3)將步驟(2)的含有石墨烯材料的分散液冷凍干燥得到石墨烯片層；

所述堿金屬鹽/堿溶液包括硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液中的任意1種或至少2種的組合；

步驟(2)所述分散劑為水以及與水能夠任意比例混合的溶劑的混合物；

所述含過(guò)渡金屬的二維片層化合物通過(guò)將對(duì)應(yīng)過(guò)渡金屬化合物原料進(jìn)行剝離獲得；所述將對(duì)應(yīng)過(guò)渡金屬化合物進(jìn)行剝離的步驟包括：

(a)將過(guò)渡金屬化合物加入至氫氟酸中，密閉條件下，升溫至剝離所需溫度，攪拌進(jìn)行剝離；

(b)將步驟(a)中剝離產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌，濾餅再次分散在分散劑中，進(jìn)行均質(zhì)處理后，過(guò)濾，干燥濾餅得到含過(guò)渡金屬的二維納米片層；

步驟(b)中，所述均質(zhì)處理的壓力為80～120MPa；

步驟(b)中，所述均質(zhì)處理的循環(huán)次數(shù)為60～90次。

2.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，所述石墨烯衍生物片層包括氧化石墨烯片層、氮化石墨烯片層、羧基化石墨烯片層、氨基化石墨烯片層中的任意1種或至少2種的組合。

3.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，當(dāng)所述導(dǎo)熱的二維納米片層同時(shí)包括含過(guò)渡金屬的二維片層化合物，以及石墨烯片層和/或石墨烯衍生物片層時(shí)，含過(guò)渡金屬的二維片層化合物與石墨烯片層和/或石墨烯衍生物片層的質(zhì)量比為1:1～4:1。

4.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(1)所述電解液中，電解質(zhì)的濃度為0.1～1mol/L。

5.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(1)所述直流電的工作電流為0.5～1A。

6.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(1)所述電化學(xué)剝離的溫度為15～35℃。

7.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(2)所述分散劑為體積比為3～5:1的水和乙醇的混合物。

8.如權(quán)利要求7所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(2)所述分散劑為體積比為4:1的水和乙醇的混合物。

9.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(2)所述剪切的速率為10000～15000rpm，剪切時(shí)間為5～8h。

10.如權(quán)利要求1所述的改性變壓器油，其特征在于，步驟(a)所述氫氟酸濃度為40v％，過(guò)渡金屬化合物與氫氟酸的質(zhì)量比為5～10:100。