CN106590375A - 一种铝基石墨烯复合材料 - Google Patents

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Abstract

一种铝基石墨烯复合材料，包括铝箔和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层均匀设置在所述铝箔的外表面；所述石墨烯涂层厚度为120‑380nm。采用2次分散所得的石墨烯分散液制备石墨烯涂层，四氢呋喃对于石墨烯分散效果极佳，且采用聚乙烯吡咯烷酮进行二次超声波，有利于提高最终石墨烯涂层的稳定性，同时提高石墨烯涂层对于铝箔的附着性，且通过石墨烯涂层的作用，大大提高铝箔的导热、散热性能。所制得的成品导电性能极佳，可广泛应用于各个领域。

Description

一种铝基石墨烯复合材料
技术领域
本发明涉及一种铝基石墨烯复合材料。
背景技术
随着科学技术的发展，散热、防腐在各个领域都有着极大的需求。铝质材料具有散热重量轻、散热性能好，节能效果好可再生利用等特点。在散热、保温、外装饰等领域因其优越的性能被广泛应用于：机械、汽车、风力发电、工程机械、空压机、铁路机车、家用电器等行业领域。
但是目前的铝箔还普遍存在导电效果差，导热、散热效果不佳的缺陷。石墨烯作为二十一世纪最有前景的新兴材料，具有强度极高、导电导热性能超强的优点。目前，关于铝材与石墨烯复合材料的研发越来越受到世界各国研究人员的关注。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种铝基石墨烯复合材料，采用独特配方及工艺，所制得的成品导电性能极佳、导热、散热效果优越，可广泛应用于各个领域。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种铝基石墨烯复合材料，其中，包括铝箔和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层均匀设置在所述铝箔的外表面；所述石墨烯涂层厚度为120-380nm。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述石墨烯涂层包括以下重量份的物质：
石墨烯分散液 10-80份
复合导电剂 1-5份
聚酚氧树脂 150-375份。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述石墨烯分散液的制备方法如下：
A、将纳米级石墨烯加入到四氢呋喃中，进行第一次超声波震荡，震荡时间为1-3H，超声波频率为40～60kHZ，得初级分散液；
B、将初级分散液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮，进行第二次超声波震荡，震荡时间为1.5-2H，超声波频率为40～60kHZ，得分散液。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述复合导电剂为乙炔炭黑、Super P、科琴黑中一种或多种的混合物。
进一步的，优选复合导电剂为乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7：8的重量比例混合所得的混合物。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述纳米级石墨烯为大小为10-30nm的石墨烯。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述纳米级石墨烯与四氢呋喃的重量比为1-3:800-900。
上述一种铝基石墨烯复合材料，其中，所述初级分散液与聚乙烯吡咯烷酮的重量比为1000:20-35。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：特别采用多次分散所得的石墨烯分散液制备石墨烯涂层，四氢呋喃对于石墨烯分散效果极佳，且采用聚乙烯吡咯烷酮进行二次超声波，有利于提高最终石墨烯涂层的稳定性，同时提高石墨烯涂层对于铝箔的附着性，且通过石墨烯涂层的作用，大大提高铝箔的导热、散热性能。改善使用效果。
同时采用复合导电剂配方，通过多种导电剂通过特定比例混合制得的复合导电剂只需要极低的添加量就可以达到高导电性，具有极好的导电效果。适用于多种电池电容领域的应用，可大幅扩大使用范围。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
实施例1
一种铝基石墨烯复合材料，制备方法如下：
A、制备石墨烯分散液。将纳米级（10nm）石墨烯加入到四氢呋喃中，纳米级石墨烯与四氢呋喃的重量比为1:800，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为1H，超声波频率为40kHZ，得初级分散液；将初级分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初级分散液与聚乙烯吡咯烷酮的重量比为50:1，再进行第二次超声波震荡，震荡时间为1.5H，超声波频率为40kHZ，得石墨烯分散液。
B、制备复合导电剂，将乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均匀后得复合导电剂。
C、按重量份数计，将10份石墨烯分散液加入到150份聚酚氧树脂中，进行混合搅拌，混合时间为3H，混合均匀后，静置1H，再加入1份复合导电剂，进行混合搅拌，混合搅拌时间为1H，混合结束后得石墨烯涂层液。
D、将石墨烯涂层液均匀的涂覆在铝箔上，石墨烯涂层厚度为120nm。
F、将涂覆好的铝箔进行烘干固化，固化时间为5s，固化温度为：280℃，在隧道机中进行烘干，烘干后得成品。
实施例2
一种铝基石墨烯复合材料，制备方法如下：
A、制备石墨烯分散液。将纳米级（30nm）石墨烯加入到四氢呋喃中，纳米级石墨烯与四氢呋喃的重量比为1:300，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为3H，超声波频率为60kHZ，得初级分散液；将初级分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初级分散液与聚乙烯吡咯烷酮的重量比为200: 7，再进行第二次超声波震荡，震荡时间为2H，超声波频率为60kHZ，得石墨烯分散液。
B、制备复合导电剂，将乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均匀后得复合导电剂。
C、按重量份数计，将80份石墨烯分散液加入到375份聚酚氧树脂中，进行混合搅拌，混合时间为5H，混合均匀后，静置3H，再加入5份复合导电剂，进行混合搅拌，混合搅拌时间为2H，混合结束后得石墨烯涂层液。
D、将石墨烯涂层液均匀的涂覆在铝箔上，石墨烯涂层厚度为380nm。
F、将涂覆好的铝箔进行烘干固化，固化时间为10s，固化温度为： 330℃，在隧道机中进行烘干，烘干后得成品。
实施例3
一种铝基石墨烯复合材料，制备方法如下：
A、制备石墨烯分散液。将纳米级（20nm）石墨烯加入到四氢呋喃中，纳米级石墨烯与四氢呋喃的重量比为1:425，然后进行第一次超声波震荡，震荡时间为2H，超声波频率为50kHZ，得初级分散液；将初级分散液中加入聚乙烯吡咯烷酮，初级分散液与聚乙烯吡咯烷酮的重量比为100:3，再进行第二次超声波震荡，震荡时间为1.7H，超声波频率为50kHZ，得石墨烯分散液。
B、制备复合导电剂，将乙炔炭黑、Super P、科琴黑以3:7:8的重量比例混合，混合均匀后得复合导电剂。
C、按重量份数计，将60份石墨烯分散液加入到260份聚酚氧树脂中，进行混合搅拌，混合时间为4H，混合均匀后，静置2H，再加入3份复合导电剂，进行混合搅拌，混合搅拌时间为1.5H，混合结束后得石墨烯涂层液。
D、将石墨烯涂层液均匀的涂覆在铝箔上，石墨烯涂层厚度为250nm。
F、将涂覆好的铝箔进行烘干固化，固化时间为7s，固化温度为：295℃，在隧道机中进行烘干，烘干后得成品。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：特别采用多次分散所得的石墨烯分散液制备石墨烯涂层，四氢呋喃对于石墨烯分散效果极佳，且采用聚乙烯吡咯烷酮进行二次超声波，有利于提高最终石墨烯涂层的稳定性，同时提高石墨烯涂层对于铝箔的附着性，且通过石墨烯涂层的作用，大大提高铝箔的导热、散热性能。改善使用效果。
同时采用复合导电剂配方，通过多种导电剂通过特定比例混合制得的复合导电剂只需要极低的添加量就可以达到高导电性，具有极好的导电效果。适用于多种电池电容领域的应用，可大幅扩大使用范围。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，包括铝箔和石墨烯涂层，所述石墨烯涂层均匀设置在所述铝箔的外表面；所述石墨烯涂层厚度为120-380nm。
2.根据权利要求1所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述石墨烯涂层包括以下重量份的物质：
石墨烯分散液 10-80份
复合导电剂 1-5份
聚酚氧树脂 150-375份。
3.根据权利要求2所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述复合导电剂为乙炔炭黑、Super P、科琴黑中一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述石墨烯分散液的制备方法如下：
将纳米级石墨烯加入到四氢呋喃中，进行第一次超声波震荡，震荡时间为1-3H，超声波频率为40～60kHZ，得初级分散液；
将初级分散液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮，进行第二次超声波震荡，震荡时间为1.5-2H，超声波频率为40～60kHZ，得分散液。
5.根据权利要求4所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述纳米级石墨烯为大小为10-30nm的石墨烯。
6.根据权利要求4所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述纳米级石墨烯与四氢呋喃的重量比为1-3:800-900。
7.根据权利要求4所述的一种铝基石墨烯复合材料，其特征在于，所述所述初级分散液与聚乙烯吡咯烷酮的重量比为1000:20-35。
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