[發明專利]一種石墨烯增強碳化硅加熱棒及其制備方法

在審

• 申請號: 202011267900.4
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112592185A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 沈麗明;戴鵬;吉成;王一峰
• 申請（專利權）人: 常州晶泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/64;C04B41/85;C30B35/00
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

1.一種石墨烯增強碳化硅加熱棒，其特征在于，所述加熱棒包括熱區和冷區，所述冷區主要由以下質量百分比的原料制成：碳化硅72～93wt.％，氧化石墨烯4～13wt.％，碳化硼0.5～3wt.％，表面活性劑0.5～4wt.％，粘結劑2～8wt.％，各組分質量百分比之和為100％；所述熱區主要由以下質量百分比的原料制成：碳化硅85～96wt.％，碳化硼0.5～3wt.％，表面活性劑0.5～4wt.％，粘結劑3～8wt.％，各組分質量百分比之和為100％，熱區表面涂覆有濃度為0.1～4mg/L的石墨烯漿料。

2.根據權利要求1所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒，其特征在于，所述氧化石墨烯和石墨烯的制備方法選自Hummers法、Staudenmaier法或Brodie法中的一種。

3.根據權利要求1所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒，其特征在于，所述表面活性劑選自脂肪酸、脂肪酸酯、聚醚中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒，其特征在于，所述粘結劑選自淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒，其特征在于，所述冷區和熱區一體成形，熱區位于兩段冷區中間，冷區的直徑略小于熱區直徑。

6.權利要求1-5任一項所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)冷區材料制作：將碳化硅、碳化硼、表面活性劑加入到氧化石墨烯水溶液中攪拌均勻，再加入粘結劑繼續攪拌均勻；將所得溶液噴霧干燥，然后置于氬氣中將氧化石墨烯還原成石墨烯，得到含有石墨烯的冷區材料粉體；

(2)熱區材料制作：將碳化硅、碳化硼、表面活性劑和粘結劑在水溶液中攪拌均勻，將所得溶液噴霧干燥，制得熱區材料粉體；

(3)將冷區材料粉體和熱區材料粉體一體成形，將坯體進行真空燒結，取出，將石墨烯漿料涂覆于熱區材料表面，烘干，即得。

7.根據權利要求6所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述還原的溫度為200～300℃。

8.根據權利要求6所述的石墨烯增強碳化硅加熱棒的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述真空燒結，是在2000～2300℃下燒結2～5小時。