[發明專利]石墨烯包覆水泥填料的生產工藝

有效

• 申請號: 201811560796.0
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109516705B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王志強;衛英杰;陳茜;李星
• 申請（專利權）人: 四川聚創石墨烯科技有限公司
• 主分類號: C04B20/10
• 分類號: C04B20/10;C04B20/04
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 邢偉;熊禮

1.一種石墨烯包覆水泥填料的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝包括以下步驟：

對水泥填料進行預處理，得到預處理填料，所述預處理包括洗滌；

對所述預處理填料進行第一次加熱并控制加熱溫度不高于350℃，形成脫水物料；

將所述脫水物料在混合氣體氣氛下進行第二次加熱并控制加熱溫度在500～900℃范圍內，反應充分后，獲得石墨烯包覆水泥填料，其中，所述混合氣體含有氣態碳源、氫氣和惰性氣體，

所述生產工藝通過石墨烯包覆水泥填料的生產設備來實現，所述生產設備包括預處理單元、脫水單元、氣氛轉換單元和反應單元，其中，

所述預處理單元包括洗滌池與設置在洗滌池上的第一進料口和第一出料口，其中，所述洗滌池容納有用于對所述水泥填料進行洗滌的洗滌液；

所述脫水單元具有第一加熱部件、脫水腔和設置在脫水腔上的第二進料口和第二出料口，其中，所述第二進料口與第一出料口連接，所述第一加熱部件對通過第二進料口進入經預處理單元處理后的物料進行加熱以形成脫水物料；

所述氣氛轉換單元具有換氣腔、設置在換氣腔上的第一進氣口和第一出氣口、以及設置在換氣腔上的第三進料口和第三出料口，其中，所述第三進料口與所述第二出料口連接以將脫水物料接收至換氣腔，所述第一進氣口向換氣腔提供惰性氣體；

所述反應單元包括第二加熱部件、反應腔、混合氣源、設置在反應腔上的第四進料口和第四出料口、以及設置在反應腔上的第二進氣口和第二出氣口，其中，所述第四進料口與第三出料口連接以從換氣腔中將脫水物料接收至反應腔，所述第二進氣口將所述混合氣源與所述反應腔連接，所述混合氣源含有氣態碳源、氫氣和惰性氣體，所述第二加熱部件對反應腔內的脫水物料進行加熱以形成石墨烯包覆的水泥填料。

2.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述預處理步驟還包括將所述洗滌步驟得到的水泥填料在浸潤液中浸潤，其中，浸潤液含有固態碳源。

3.根據權利要求2所述的生產工藝，其特征在于，所述浸潤液通過將固態碳源與液相充分混合而形成，所述液相為水、有機溶液或水和有機溶液的混合液。

4.根據權利要求2所述的生產工藝，其特征在于，所述固態碳源為蔗糖、葡萄糖、檸檬酸、多巴胺和瀝青中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝還包括在所述第一次加熱步驟與所述第二次加熱步驟之間的氣氛轉換步驟，所述氣氛轉換步驟通過惰性氣體置換由所述第一次加熱步驟形成的脫水物料周圍的空氣和其它氣體。

6.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝還包括在所述第二次加熱步驟之后，對所述石墨烯包覆水泥填料進行降溫的步驟。

7.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述第二加熱部件由n個子加熱件組成，所述n個子加熱件能夠在所述反應腔內形成沿脫水物料行進方向逐漸升溫的n-1個加熱帶以及1個目標溫度帶，n為不小于2的自然數。

8.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述反應腔呈螺旋狀延伸，且第四進料口設置于反應腔的上端，第二進氣口設置于反應腔的下部。

9.根據權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，所述脫水腔、換氣腔和反應腔中彼此連接的兩者或三者一體化形成。