[發明專利]一種含氧化石墨烯的無機高發射率涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201810658613.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108585912B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 宋廣平;赫曉東;李明偉;何飛;林秀;何世峰;劉超宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B35/81
• 分類號: C04B35/81;C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種含氧化石墨烯的無機高發射率涂層的制備方法，它涉及一種無機高發射率涂層的制備方法。本發明是要解決現有的無機高發射率涂層發射率低的技術問題。本發明：一、球磨；二、涂層漿料的制備；三、摻入氧化石墨烯；四、燒結。本發明添加氧化石墨烯，氧化石墨烯具有高的發射率、大比表面積、好的導熱性能和良好的水溶性。利用氧化石墨烯中C＝C鍵的高輻射系數提高涂層的發射率；氧化石墨烯較大的比表面積，為涂層微納米顆粒提供大量的附著點，石墨烯片狀層狀結構，可提高涂層的內界面，增加輻射波在涂層內部的反射吸收次數，實現涂層發射率的提高。

技術領域

本發明涉及一種無機高發射率涂層的制備方法。

背景技術

高發射率材料能以紅外輻射形式將基體熱量快速高效的輻射出去，在航空航天熱防護和工業窯爐提高熱效率方面具有廣泛的需求。隨著航空航天事業的不斷發展，對高發射率涂層的需求以及性能要求也越來越高，單一材料的綜合性能已經很難滿足要求，高發射率涂層的研究向著多組分摻雜、多種材料體系相互復合的方向發展。

氧化石墨烯是由單層碳原子組成的具有蜂巢狀的二維平面晶體結構，其具有非常優異的物理化學性能：良好的導熱性、高的比表面積、優良的透光性和抗腐蝕性能。同時氧化石墨烯具有優異的親水性能，使其在水溶液中具有良好的分散性，這非常有利于后續制備氧化石墨烯功能化材料。氧化石墨烯C＝C鍵的輻射發射率高達0.95，高的比表面積和二維結構，使其摻入涂層材料中將產生很多新界面。新界面的出現可以提高電磁波在涂層內部的反射，使吸收率顯著增大，涂層發射率顯著增大。

發明內容

本發明是要解決現有的無機高發射率涂層發射率低的技術問題，而提供一種含氧化石墨烯的無機高發射率涂層的制備方法。

本發明的含氧化石墨烯的無機高發射率涂層的制備方法是按以下步驟進行如下：

一、球磨：將Mg₂B₂O₅晶須粉體和SiO₂粉體均以320轉/分鐘～350轉/分鐘的轉速分別進行濕混球磨8h～9h，將球磨之后的兩個漿料分別通過100目的分樣篩過濾，將球料分離，過濾后的兩個漿料分別在60℃～80℃的干燥箱中烘干，獲得兩個料餅，將兩個料餅分別研碎后放入干燥箱中烘干1h～1.5h，分別得到球磨后的SiO₂粉體和球磨后的Mg₂B₂O₅晶須粉體；

球磨SiO₂粉體時，按照質量配比為SiO₂粉體：磨球：水＝1:2:1；

球磨Mg₂B₂O₅晶須粉體時，按照質量配比為Mg₂B₂O₅晶須粉體：磨球：水＝1:5:1；

二、涂層漿料的制備：將步驟一得到的球磨后的SiO₂粉體、球磨后的Mg₂B₂O₅晶須粉體、Na₂SiO₃和B₄C混合，得到涂層粉料，涂層粉料以220轉/分鐘～240轉/分鐘的轉速濕混球磨4h～4.5h，球磨后的漿料過100目的分樣篩過濾，將球料分離，獲得SiO₂基高發射率涂層用混合漿料；所述的涂層粉料中SiO₂質量占比為30％～40％，Mg₂B₂O₅質量占比35％～40％，Na₂SiO₃質量占比為15％～20％，B₄C質量占比為10％～20％；

球磨涂層粉料時，按照質量配比為涂層粉料：磨球：水＝1:2:1；