本發(fā)明涉及一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，散熱、防腐在各個(gè)領(lǐng)域都有著極大的需求。鋁質(zhì)材料具有散熱重量輕、散熱性能好，節(jié)能效果好可再生利用等特點(diǎn)。在散熱、保溫、外裝飾等領(lǐng)域因其優(yōu)越的性能被廣泛應(yīng)用于：機(jī)械、汽車、風(fēng)力發(fā)電、工程機(jī)械、空壓機(jī)、鐵路機(jī)車、家用電器等行業(yè)領(lǐng)域。
但是目前的鋁箔還普遍存在導(dǎo)電效果差，導(dǎo)熱、散熱效果不佳的缺陷。石墨烯作為二十一世紀(jì)最有前景的新興材料，具有強(qiáng)度極高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能超強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。目前，關(guān)于鋁材與石墨烯復(fù)合材料的研發(fā)越來越受到世界各國(guó)研究人員的關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，采用獨(dú)特工藝，所制得的成品導(dǎo)電性能極佳、導(dǎo)熱、散熱效果優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：
一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，制備方法如下：
A、制備石墨烯分散液。將納米級(jí)石墨烯加入到四氫呋喃中，然后進(jìn)行第一次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為1-3H，超聲波頻率為40～60kHZ，得初級(jí)分散液；將初級(jí)分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，再進(jìn)行第二次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為1.5-2H，超聲波頻率為40～60kHZ，得石墨烯分散液。
B、制備復(fù)合導(dǎo)電劑，將乙炔炭黑、Super P、科琴黑混合，混合均勻后得復(fù)合導(dǎo)電劑。
C、按重量份數(shù)計(jì)，將10-80份石墨烯分散液加入到150-375份聚酚氧樹脂中，進(jìn)行混合攪拌，混合時(shí)間為3-5H，混合均勻后，靜置1-3H，再加入1-5份復(fù)合導(dǎo)電劑，進(jìn)行混合攪拌，混合攪拌時(shí)間為1-2H，混合結(jié)束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨烯涂層液均勻的涂覆在鋁箔上，石墨烯涂層厚度為120-380nm。
F、將涂覆好的鋁箔進(jìn)行烘干固化，固化時(shí)間為5-10s，固化溫度為：280～330℃，在隧道機(jī)中進(jìn)行烘干，烘干后得成品。
上述一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，其中，復(fù)合導(dǎo)電劑為乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合所得的混合物。
上述一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，其中，所述納米級(jí)石墨烯為大小為10-30nm的石墨烯。
上述一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，其中，所述納米級(jí)石墨烯與四氫呋喃的重量比為1-3:800-900。
上述一種鋁基石墨烯復(fù)合材料的制備工藝，其中，所述初級(jí)分散液與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為1000:20-35。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：特別采用多次分散所得的石墨烯分散液制備石墨烯涂層，四氫呋喃對(duì)于石墨烯分散效果極佳，且采用聚乙烯吡咯烷酮進(jìn)行二次超聲波，有利于提高最終石墨烯涂層的穩(wěn)定性，同時(shí)提高石墨烯涂層對(duì)于鋁箔的附著性，且通過石墨烯涂層的作用，大大提高鋁箔的導(dǎo)熱、散熱性能。改善使用效果。
同時(shí)采用復(fù)合導(dǎo)電劑配方，通過多種導(dǎo)電劑通過特定比例混合制得的復(fù)合導(dǎo)電劑只需要極低的添加量就可以達(dá)到高導(dǎo)電性，具有極好的導(dǎo)電效果。適用于多種電池電容領(lǐng)域的應(yīng)用，可大幅擴(kuò)大使用范圍。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
一種鋁基石墨烯復(fù)合材料，制備方法如下：
A、制備石墨烯分散液。將納米級(jí)（10nm）石墨烯加入到四氫呋喃中，納米級(jí)石墨烯與四氫呋喃的重量比為1:800，然后進(jìn)行第一次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為1H，超聲波頻率為40kHZ，得初級(jí)分散液；將初級(jí)分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初級(jí)分散液與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為50:1，再進(jìn)行第二次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為1.5H，超聲波頻率為40kHZ，得石墨烯分散液。
B、制備復(fù)合導(dǎo)電劑，將乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均勻后得復(fù)合導(dǎo)電劑。
C、按重量份數(shù)計(jì)，將10份石墨烯分散液加入到150份聚酚氧樹脂中，進(jìn)行混合攪拌，混合時(shí)間為3H，混合均勻后，靜置1H，再加入1份復(fù)合導(dǎo)電劑，進(jìn)行混合攪拌，混合攪拌時(shí)間為1H，混合結(jié)束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨烯涂層液均勻的涂覆在鋁箔上，石墨烯涂層厚度為120nm。
F、將涂覆好的鋁箔進(jìn)行烘干固化，固化時(shí)間為5s，固化溫度為：280℃，在隧道機(jī)中進(jìn)行烘干，烘干后得成品。
實(shí)施例2
一種鋁基石墨烯復(fù)合材料，制備方法如下：
A、制備石墨烯分散液。將納米級(jí)（30nm）石墨烯加入到四氫呋喃中，納米級(jí)石墨烯與四氫呋喃的重量比為1:300，然后進(jìn)行第一次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為3H，超聲波頻率為60kHZ，得初級(jí)分散液；將初級(jí)分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初級(jí)分散液與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為200: 7，再進(jìn)行第二次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為2H，超聲波頻率為60kHZ，得石墨烯分散液。
B、制備復(fù)合導(dǎo)電劑，將乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均勻后得復(fù)合導(dǎo)電劑。
C、按重量份數(shù)計(jì)，將80份石墨烯分散液加入到375份聚酚氧樹脂中，進(jìn)行混合攪拌，混合時(shí)間為5H，混合均勻后，靜置3H，再加入5份復(fù)合導(dǎo)電劑，進(jìn)行混合攪拌，混合攪拌時(shí)間為2H，混合結(jié)束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨烯涂層液均勻的涂覆在鋁箔上，石墨烯涂層厚度為380nm。
F、將涂覆好的鋁箔進(jìn)行烘干固化，固化時(shí)間為10s，固化溫度為： 330℃，在隧道機(jī)中進(jìn)行烘干，烘干后得成品。
實(shí)施例3
一種鋁基石墨烯復(fù)合材料，制備方法如下：
A、制備石墨烯分散液。將納米級(jí)（20nm）石墨烯加入到四氫呋喃中，納米級(jí)石墨烯與四氫呋喃的重量比為1:425，然后進(jìn)行第一次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為2H，超聲波頻率為50kHZ，得初級(jí)分散液；將初級(jí)分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初級(jí)分散液與聚乙烯吡咯烷酮的重量比為100:3，再進(jìn)行第二次超聲波震蕩，震蕩時(shí)間為1.7H，超聲波頻率為50kHZ，得石墨烯分散液。
B、制備復(fù)合導(dǎo)電劑，將乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均勻后得復(fù)合導(dǎo)電劑。
C、按重量份數(shù)計(jì)，將60份石墨烯分散液加入到260份聚酚氧樹脂中，進(jìn)行混合攪拌，混合時(shí)間為4H，混合均勻后，靜置2H，再加入3份復(fù)合導(dǎo)電劑，進(jìn)行混合攪拌，混合攪拌時(shí)間為1.5H，混合結(jié)束后得石墨烯涂層液。
D、將石墨烯涂層液均勻的涂覆在鋁箔上，石墨烯涂層厚度為250nm。
F、將涂覆好的鋁箔進(jìn)行烘干固化，固化時(shí)間為7s，固化溫度為：295℃，在隧道機(jī)中進(jìn)行烘干，烘干后得成品。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：特別采用多次分散所得的石墨烯分散液制備石墨烯涂層，四氫呋喃對(duì)于石墨烯分散效果極佳，且采用聚乙烯吡咯烷酮進(jìn)行二次超聲波，有利于提高最終石墨烯涂層的穩(wěn)定性，同時(shí)提高石墨烯涂層對(duì)于鋁箔的附著性，且通過石墨烯涂層的作用，大大提高鋁箔的導(dǎo)熱、散熱性能。改善使用效果。
同時(shí)采用復(fù)合導(dǎo)電劑配方，通過多種導(dǎo)電劑通過特定比例混合制得的復(fù)合導(dǎo)電劑只需要極低的添加量就可以達(dá)到高導(dǎo)電性，具有極好的導(dǎo)電效果。適用于多種電池電容領(lǐng)域的應(yīng)用，可大幅擴(kuò)大使用范圍。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。