[發明專利]一種高導熱復合定形相變材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011238468.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112226211B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 譚化兵;潘卓成;潘智軍
• 申請（專利權）人: 安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14;C09K5/06
• 代理公司: 北京世衡知識產權代理事務所(普通合伙) 11686
• 代理人: 康穎

1.一種高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，包括：

S1、采用水熱法制備石墨烯復合水凝膠；

S2、將石墨烯復合水凝膠制備三維石墨烯復合氣凝膠；和

S3、再將三維石墨烯復合氣凝膠制備成納米線，并實現納米線與石墨烯微片構成的三維網絡連接，獲得三維石墨烯-納米線雜化氣凝膠；

S4、對三維石墨烯-納米線雜化氣凝膠進行熱還原處理；和

S5、取S4所得還原后的三維石墨烯-納米線雜化氣凝膠，采用真空浸漬法或熱溶滲法，將三維石墨烯-納米線雜化氣凝膠與相變材料復合，得到高導熱復合相變材料；

其中，所述S1中，包括：

S1-1、采用氧化石墨烯（GO）和二氧化硅或氧化石墨烯（GO）和三氧化二鋁納米粉超聲分散于水溶液中，獲得氧化石墨烯混合超聲分散水溶液，氧化石墨烯的質量濃度為1-10 g/L;氧化石墨烯與二氧化硅納米粉質量比為1:（4-20）或氧化石墨烯與三氧化二鋁納米粉的質量比為1:（4-20）；

S1-2、將乙二胺四乙酸（EDTA）加入S1-1形成的分散液中進行超聲分散，氧化石墨烯與EDTA的質量比為1：（1-10）；

S1-3、將S1-2形成的分散溶液放入反應釜中，反應釜在50-200℃保溫2-20小時，隨后冷卻，即可獲得凝膠混合物；

S1-4、用乙醇與水對S1-3形成的凝膠混合物進行清洗，即可獲得氧化石墨烯/納米粉體混合水凝膠，所述清洗采用乙醇與水交替清洗；

其中，所述S3,采用碳熱反應法制備三維石墨烯復合氣凝膠；

其中，所述三維石墨烯復合氣凝膠為石墨烯-碳化硅納米線雜化氣凝膠，具體制備方法為：

1）將二氧化硅修飾的石墨烯氣凝膠放入高頻感應真空加熱爐腔體，并通入氬氣或氮氣做保護氣；

2）利用高頻感應加熱，將石墨烯氣凝膠升溫至1200-1600℃，并保持3-7分鐘；

3）冷卻后即可獲得相應的碳化硅納米線，并使得納米線能夠與石墨烯片層表面牢固結合，形成網絡并穿插于石墨烯片層之間；

或所述三維石墨烯復合氣凝膠為石墨烯-氮化鋁納米線雜化氣凝膠，具體制備方法為：

1）將三氧化二鋁修飾的石墨烯氣凝膠放入高頻感應真空加熱爐腔體，并通入氮氣做保護氣；

2）利用高頻感應加熱，將石墨烯氣凝膠升溫至1600-2300℃；

3）向腔體內通入氨氣，并持續反應1-2小時；

4）反應結束后，經過冷卻即可獲得相應的氮化鋁納米線，并使得納米線能夠與石墨烯片層表面牢固結合，形成網絡并穿插于石墨烯片層之間。

2.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-1中，所述氧化石墨烯的質量濃度為2 g/L。

3.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-2中，氧化石墨烯與EDTA的質量比為1：4。

4.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-1中，所述二氧化硅或三氧化二鋁粉體粒徑為30-2000 nm。

5.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-1中，所述二氧化硅或三氧化二鋁粉體粒徑為300 nm。

6.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯與二氧化硅納米粉的最佳質量比為1:8或氧化石墨烯與三氧化二鋁納米粉的最佳質量比為1:8。

7.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-1中，還添加有碳納米管。

8.根據權利要求7所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-1中，所述碳納米管與氧化石墨烯的質量比為（1-10）：100。

9.根據權利要求1所述的高導熱復合定形相變材料的制備方法，其特征在于，所述S1-3中，反應釜溫度為100℃，保溫10小時。