[發(fā)明專利]一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910880928.6
• 申請(qǐng)日: 2019-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110482864A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石帥旗;姜帥成;葛省波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省聚科石墨烯科技股份公司
• 主分類號(hào): C03C10/00
• 分類號(hào): C03C10/00;C03C14/00
• 代理公司: 34162 合肥晨創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 宋仔娟<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開(kāi)了一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑及其制備方法，屬于玻璃陶瓷技術(shù)領(lǐng)域。一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑，包括下列原料：ZrO₂、石墨烯、Sb₂O₃、CeO₂和乙醇，其中，ZrO₂：Sb₂O₃：CeO₂：石墨烯＝1～2:1:2～3：3～5，乙醇按其余原料的8～10倍加入。本發(fā)明以石墨烯為原料，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性制備玻璃陶瓷添加劑，這種玻璃添加劑原料采用濕磨法研磨共混，利用水熱反應(yīng)將石墨烯轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸亩灿谄渌麩o(wú)機(jī)材料表面，再經(jīng)過(guò)真空干燥成為多孔材料，將其研磨成細(xì)粉改善其比表面積，從而有利于改善玻璃陶瓷的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，使得玻璃陶瓷的應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于玻璃陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑及其制備方法。

背景技術(shù)

玻璃陶瓷，是經(jīng)過(guò)高溫融化、成型、熱處理而制成的一類晶相與玻璃相相結(jié)合的復(fù)合材料，具有機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹形成可調(diào)、耐熱沖擊、耐化學(xué)腐蝕、低介電損耗等優(yōu)越性能，被廣泛用于機(jī)械制造、電子與微電子、化學(xué)、工業(yè)及建筑等領(lǐng)域。但國(guó)內(nèi)玻璃陶瓷生產(chǎn)工藝存在質(zhì)量品質(zhì)差、成品率低等問(wèn)題。

石墨烯，是一種由sp²碳原子以蜂巢晶格構(gòu)成的二維單原子層結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)韌、穩(wěn)定、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)和軍事領(lǐng)域。

專利申請(qǐng)CN105271759A提供了一種玻璃陶瓷的制備方法，該方法是將氧化石墨烯粉碎后與丙烯酸樹(shù)脂、醇類混合，惰性氛圍下炭化，首先得炭微球，再將炭微球加入其它成分熔融后水淬成玻璃顆粒，隨后經(jīng)三次加熱后得到微晶玻璃。該制備方法是以制備的炭微球?yàn)楹罄m(xù)微晶玻璃制作原料之一，而本發(fā)明的玻璃陶瓷添加劑作為微晶玻璃制作原料方面的研究報(bào)道目前尚未披露；同時(shí)本發(fā)明的添加劑用于玻璃陶瓷制作可大大改善其穩(wěn)定性和相關(guān)力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑及其制備方法，以石墨烯為原料，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性制備玻璃陶瓷添加劑，從而改善玻璃陶瓷的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑，包括下列原料：ZrO₂、石墨烯、Sb₂O₃、CeO₂和乙醇，其中，ZrO₂：Sb₂O₃：CeO₂：石墨烯＝1～2:1:2～3：3～5，乙醇按其余原料的8～10倍加入。

進(jìn)一步地，所述的一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑，包括下列原料：ZrO₂、石墨烯、Sb₂O₃、CeO₂和乙醇，其中，ZrO₂：Sb₂O₃：CeO₂：石墨烯＝2:1:3：5，乙醇按其余原料的10倍加入。

一種摻雜石墨烯型玻璃陶瓷添加劑的制備方法，包括下列步驟：

S1、將石墨烯、ZrO₂、Sb₂O₃、CeO₂、乙醇按所述比例加入到球磨機(jī)中進(jìn)行24h濕磨，得混合液；

S2、將所述混合液放入聚四氟乙烯反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)；

S3、待S2結(jié)束后，將所得物進(jìn)行高速離心分離，得沉淀，將沉淀物進(jìn)行真空冷凍干燥、研磨、過(guò)400目篩，即得玻璃陶瓷添加劑。

進(jìn)一步地，所述水熱反應(yīng)溫度為120～180℃，反應(yīng)時(shí)間16～24h。