[發明專利]一種復合納米石墨熱相變材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711188272.9
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109837066A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 金闖
• 申請（專利權）人: 太倉斯迪克新材料科技有限公司
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘇州凱謙巨邦專利代理事務所(普通合伙) 32303
• 代理人: 丁劍

本發明公開了一種復合納米石墨熱相變材料的制備方法，包括：首先取60g石蠟，加熱板溫度設定為80℃，將其石蠟融化，倒入200ml甲苯與石蠟互溶；慢慢加入復合納米石墨材料，氧化石墨/石墨烯/剝落納米石墨薄片三相復合材料，以100W進行超音波震蕩30分鐘然后震碎聚集的復合納米石墨材料，并確保能夠均勻分散納米填料，接著持續攪拌一小時，將所得混合物傾入鋼盤，并在抽風柜中加熱至130℃使溶劑蒸發，然后倒入模具中成模并放入烘箱24hrs將殘余未蒸發的甲苯溶液趕走；其中該復合納米石墨材料，氧化石墨/石墨烯/剝落納米石墨薄片三相復合材料的重量比分別以10：1：10、20：1：10以及10：1：20加入上述石蠟溶液中。

技術領域

本發明涉及一種熱相變材料，特別是一種復合納米石墨熱相變材料的制備方法。

背景技術

隨著習知，隨著石油大量的開采，無限制的使用，汽車排放廢氣造成嚴重空氣污染，造成世界各地氣候劇烈地變遷，進而引發溫室效應造成臭氧層破洞，面對空氣污染與能源枯竭的雙重危機，各國相繼積極地找尋節約能源的各式解決方案。

相變材料雖然有著潛熱值大的優點，但有熱傳數太低及受熱熔化形變的致命缺點極待解決，國內外許多學者嘗試使用各式填充材來提高相變材料的熱傳效率與固型能力，Mills及Sari等學者于相變材料中添加多孔石墨及膨脹石墨，但需填加碳材至10wt.％.以上始可改善相變材料的熱傳能力，但添加多量的碳材反而造成相變材料的潛熱值以及電阻率下降，另外也有國外學者為了解決相變材料受熱熔化而形變的問題，于相變材料中添加high density polyethylene(HDPE)等高分子做為支撐材料，卻讓相變材料熱傳效率更加惡化。

發明內容

為解決現有存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種復合納米石墨熱相變材料的制備方法。

為了上述目的，本發明提供的一種復合納米石墨熱相變材料的制備方法，包括：首先取60g石蠟，加熱板溫度設定為80℃，將其石蠟融化，倒入200ml 甲苯與石蠟互溶；慢慢加入復合納米石墨材料，氧化石墨/石墨烯/剝落納米石墨薄片三相復合材料，以100W進行超音波震蕩30分鐘然后震碎聚集的復合納米石墨材料，并確保能夠均勻分散納米填料，接著持續攪拌一小時，將所得混合物傾入鋼盤，并在抽風柜中加熱至130℃使溶劑蒸發，然后倒入模具中成模并放入烘箱24hrs將殘余未蒸發的甲苯溶液趕走；其中該復合納米石墨材料，氧化石墨/石墨烯/剝落納米石墨薄片三相復合材料的重量比分別以10：1：10、20：1：10以及10：1：20加入上述石蠟溶液中。

本發明另一方面還提供了一種復合納米石墨熱相變材料，該材料的組成包括：石蠟，該石蠟為烷烴類化合物或其混合物，為該材料的重量組成 80％～95％，分子式為C_nH_2n+2，其中n＝15～40；復合納米石墨，為該材料的重量組成20％～5％，該復合納米石墨包含以下成份：石墨烯，可包含納米碳管、膨脹石墨、多孔石墨、剝落石墨納米薄片中的一種或多種，為該復合納米石墨的重量組成25％～65％；石墨氧化物，可包含氧化石墨、改性的剝落石墨納米薄片中的一種或多種，其中改性的剝落石墨納米薄片為表面含氧量為 10％以上的剝落石墨納米薄片；其中該石蠟可為環烷烴、直鏈烴類化合物中的一種或多種。

作為優選，其中該膨脹石墨由可膨脹石墨于1100℃下通入氫氣，經熱剝離制得。

作為優選，其中該剝落石墨納米薄片由膨脹石墨于熱處理過后，經超音波震蕩震碎制得。

作為優選，其中該改性的剝落石墨納米薄片為單層或多層的石墨薄片，厚度為10～100nm，表面含氧量為10％以上的剝落石墨納米薄片。

作為優選，其中該改性的剝落石墨納米薄片將含氧化劑的水溶液加熱至 80℃，加入剝落石墨納米薄片經一攪拌反應后，以水溶劑清洗過濾制得。

作為優選，其中該改性的剝落石墨納米薄片的水溶劑為去離子水或純水。