[發明專利]一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料及其制備方法有效

申請號：	202011503061.1	申請日：	2020-12-18
公開（公告）號：	CN112551957B	公開（公告）日：	2022-09-30
發明（設計）人：	劉志超;呂璨宇;王發洲;胡曙光	申請（專利權）人：	武漢理工大學
主分類號：	C04B28/00	分類號：	C04B28/00
代理公司：	武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231	代理人：	陳建軍
地址：	430070 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種氧化石墨增強碳化硬化復合材料及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料及其制備方法。該制備方法包括如下步驟：將碳化膠凝材料與氧化石墨烯、水混合均勻得到目標拌合料；將目標拌合料倒入模具中經成型后碳化，得到氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料。本發明利用氧化石墨烯在碳化膠凝材料顆粒表面提供成核生長位點對碳化過程碳酸鈣的形成過程進行調控形成獨特的微觀結構，使碳酸鈣生長方向趨于雜亂從而抑制內部微裂紋的擴展，從而降低孔隙率，顯著提高碳化硬化復合材料的強度；本發明的方法操作簡單，氧化石墨摻量極低、效果明顯，能夠降低生產成本，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及碳化硬化復合材料的制備技術領域，尤其涉及一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料及其制備方法。

背景技術

早在1979年，Bukowski和Berger就發現了無水化活性的硅酸鈣表現出對二氧化碳的反應活性。Papadakis等學者也通過研究發現可水化的硅酸鈣也表現出對二氧化碳的反應活性。研究表明，硅酸鈣可以通過吸收二氧化碳生成碳酸鈣和硅凝膠而表現出優異的二氧化碳固化能力，其在高濃度二氧化碳氛圍下可以快速硬化，且形成的硬化體具有可觀的強度。因此，通過高二氧化碳反應活性的硅酸鈣等碳化膠凝材料來吸收二氧化碳制備形成的高強碳化硬化復合材料逐漸成為一種具有廣闊前景的綠色建筑材料。

隨著碳化硬化復合材料逐漸發展，應用領域對碳化硬化復合材料的力學性能提出了更高的要求。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料及其制備方法，用以解決現有技術中現有的碳化硬化復合材料的力學性能不足的技術問題。

本發明的第一方面提供了一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1將碳化膠凝材料與氧化石墨烯、水混合均勻得到目標拌合料；

S2將目標拌合料倒入模具中經成型后碳化，得到氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料；

所述碳化膠凝材料和氧化石墨烯的總質量與水的質量比為1：(0.06～0.30)。

本發明的第二方面提供了一種氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料，該氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料通過本發明第一方面提供的氧化石墨烯增強碳化硬化復合材料的制備方法得到。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明通過利用氧化石墨烯在碳化膠凝材料顆粒表面提供成核生長位點對碳化過程碳酸鈣的形成過程進行調控形成獨特的微觀結構，使碳酸鈣生長方向趨于雜亂從而抑制內部微裂紋的擴展，從而降低孔隙率，顯著提高碳化硬化復合材料的強度；

本發明所涉及的增強技術可使碳化膠凝材料碳化硬化復合材料制品強度相較于不采用此技術的制品有較為明顯的提升；

本發明的方法操作簡單，氧化石墨摻量極低、效果明顯，能夠降低生產成本，具有良好的應用前景。