[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

本發明提供了一種石墨烯包覆水泥填料的生產工藝，所述對水泥填料進行洗滌和/或浸潤等預處理，得到預處理填料；進行第一次加熱并控制加熱溫度不高于350℃，形成脫水物料；通過惰性氣體置換脫水物料周圍的空氣和其它氣體；將脫水物料在含有氣態碳源、氫氣和惰性氣體的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。本發明能夠制得石墨烯包覆的水泥填料產品，能夠實現石墨烯包覆水泥填料的連續大批量生產，可提高包覆效率，有利于獲得良好的包覆質量。

技術領域

本發明涉及水泥填料(例如，砂石、礦渣等)的表面包覆技術領域，具體來講，涉及一種生產石墨烯包覆水泥填料的工藝。

背景技術

當前世界工業發展迅速，對水泥，尤其是高性能、高強度的水泥的需求一直居高不下。所以水泥的改性研究一直是當前熱門課題，其中石墨烯改性水泥復合材料是其主流技術之一。然而，現有的類石墨烯或石墨烯水泥填料改性技術大多是將其分散在水泥中。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足中的至少一項。例如，本發明的目的之一在于提供一種制備石墨烯包覆水泥填料的新方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種石墨烯包覆水泥填料的生產工藝，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。

在本發明的一個或多個示例性實施例中，所述預處理步驟還可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。

在本發明的一個或多個示例性實施例中，所述浸潤液可通過將固態碳源與諸如水、有機溶液或水和有機溶液的混合液的液相充分混合而形成。所述固態碳源可以為蔗糖、葡萄糖、檸檬酸、多巴胺和瀝青中的一種或多種。

在本發明的一個或多個示例性實施例中，所述生產工藝還可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。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括以下內容中的至少一項：能夠制得石墨烯包覆的水泥填料產品；能夠實現石墨烯包覆水泥填料的連續大批量生產，可提高包覆效率，有利于獲得良好的包覆質量。

附圖說明

圖1示出了本發明的一個示例性實施例的工藝流程圖。

圖2示出了本發明的生產工藝的一個示例性實施例所對應的石墨烯包覆水泥填料的生產設備的結構示意圖。

圖3中的a至c示出了本發明一個示例性實施例制備得到的石墨烯包覆標準砂的電子顯微圖片；圖3中的d至f示出了標準砂的電子顯微圖片。

附圖標記說明如下：

加料單元10、物料輸送機構11、預處理單元20、浸潤池21、第一物料提升機構22；脫水單元30、第一加熱部件31、脫水固化腔32；氣氛轉換單元40、換氣腔41；反應單元50、第二加熱部件51、反應腔52；降溫單元60。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的石墨烯包覆水泥填料的生產設備。

圖1示出了本發明的一個示例性實施例的工藝流程圖。如圖1所示，在在本發明的一個示例性實施例中，石墨烯包覆水泥填料的生產工藝可由包括洗滌和浸潤的預處理步驟、第一加熱步驟和第二加熱步驟構成。