CN109824292A - 一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用 - Google Patents
一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用，涉及建筑功能材料技术领域。一种石墨烯基复合材料的制备方法，其包括：将包含有石墨烯、硅酸铝、氧化镁和水的混合液调节pH值至10～13，在密封条件下将温度升高至120～130℃进行复合反应，经脱水、干燥得到石墨烯基复合材料。利用该制备方法制得的石墨烯基复合材料用于混凝土或石膏中，由于具有片状结构和高强韧性，能够增大活性效应物质与混凝土、石膏中胶骨料之间的接触面积。活性晶核与混凝土、石膏的凝胶物质进行有效的水化反应，得到水化硅酸钙等物质，能改善混凝土或石膏的胶骨料之间界面晶格缺陷，达到抗压强度、抗折强度、换热性能等综合性能的提升目的。
Description
技术领域
本发明涉及建筑功能材料技术领域，且特别涉及一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用。
背景技术
在城市建设方面，发展绿色高性能混凝土、石膏等复合材料，符合可持续发展的要求。混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。混凝土的强度性能受多种因素影响，混凝土内部容易产生裂纹和不良的晶格界面等问题会对混凝土的强度有影响。为此，改善晶格结构，提高混凝土综合性能，发展高性能混凝土复合材料尤为重要。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用，利用该制备方法制得的石墨烯基复合材料用于混凝土或石膏中，能够改善混凝土或石膏的强度。
本申请实施例解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
第一方面，本申请实施例提出一种石墨烯基复合材料的制备方法，其包括：将包含有石墨烯、硅酸铝、氧化镁和水的混合液调节pH值至10～13，在密封条件下将温度升高至120～130℃进行复合反应，反应后进行脱水得到湿料饼和母液水，将湿料饼进行干燥。
本申请实施例的石墨烯基复合材料的制备方法中，氧化镁中含有碳酸镁杂质，在pH值为10～13且温度为120～130℃的条件下，碳酸镁水解产生碳酸氢镁，然后分解生成CO2。氧化镁与水和CO2反应生成碱式碳酸镁或氢氧化镁，由于硅酸铝具有火山灰活性，因而能够与氢氧化镁进行水化反应生成硅酸镁铝，硅酸镁铝及硅酸铝中的SiO2、Al2O3活性效应物质在石墨烯空穴电位吸附形成晶核晶种。其中，硅酸镁铝可以作为混凝土的防沉剂，石墨烯由于具有二维片状结构和高强韧性，故经石墨烯复合的晶核，能够增大活性效应物质与混凝土、石膏中胶骨料之间的接触面积，活性晶核与混凝土、石膏的凝胶物质进行有效水化反应，得到3CaO·SiO2、2CaO.SiO2、3CaO·Al2O3、4CaO·Al2O3·Fe2O3等物质，以及石墨烯基复合材料的强度和韧性，能够改善混凝土或石膏的胶骨料之间界面晶格的缝隙孔洞缺陷，达到抗压强度、抗折强度、换热性能等综合性能提升的目的。
在一种可能的实施方案中，石墨烯与水的质量比为1:10000～100000；硅酸铝与水的质量比为1:2～3；氧化镁和水的质量比为1:20～25。
经发明人研究发现，该比例下的石墨烯、硅酸铝、氧化镁(含有碳酸镁杂质)和水进行反应得到的石墨烯基复合材料具有较好的活性效果，从而能够更好地提升混凝土、石膏的强度。示例性地，本申请实施例中的水为软水，软水中的杂质较少，能够减少其对石墨烯基复合材料的活性效果的影响，同时避免有害组分影响混凝土的性能。
在一种可能的实施方案中，氧化镁与硅酸铝的质量比为1:6～12。
经申请人研究发现，该比例下的氧化镁和硅酸铝参与反应，最终得到的石墨烯基复合材料既具有较好的活性效果，能够提高混凝土和石膏掺和物的流动性，又能够减少混凝土、石膏等制品的凝固体积收缩和离析等问题。
在一种可能的实施方案中，升温过程按照升温速率为4～6℃/min进行升温。
在上述实现过程中，升温速率设置为4～6℃/min能够使得反应充分进行并且活性效应物质与石墨烯能够更好地吸附形成均匀的晶种晶核。
在一种可能的实施方案中，混合液的形成包括：将石墨烯与水混合搅拌形成悬浮液，将悬浮液与硅酸铝和氧化镁混合形成混合液。
在上述实现过程中，通过先将石墨烯与水混合搅拌形成悬浮液，则石墨烯先较好地分散在水中，然后再将悬浮液与硅酸铝和氧化镁混合形成混合液，有利于将石墨烯与硅酸铝和氧化镁均匀分散在水中，从而得到活性效果更稳定的石墨烯基复合材料。
在一种可能的实施方案中，在进行反应的同时进行搅拌，搅拌功率呈先下降后上升再下降的变化趋势。
在上述实现过程中，搅拌功率会随着温度体系温度上升、反应加剧和反应结束等阶段的混合液浆料粘度特征，体现出搅拌功率呈先下降后上升再下降的变化趋势，以此达到较好地反应进程，得到活化效应好的石墨烯基复合材料。
在一种可能的实施方案中，湿料饼进行干燥的温度为140～150℃。
在上述实现过程中，湿料饼在140～150℃干燥后即可得到粉料，粉料容易储存和运输，且使用起来会更加方便。
第二方面，本申请实施例提出一种石墨烯基复合材料，其由上述的石墨烯基复合材料的制备方法制得。
在上述实现过程中，由上述制备方法制得的石墨烯基复合材料，SiO2、Al2O3活性效应物质在石墨烯空穴电位吸附形成晶核晶种，活性效应物质能够与混凝土、石膏的胶体组分进行水化反应，生成大水化物晶格，从而消弱短小劣化界面和微裂纹等问题，提升混凝土、石膏的抗压强度和抗折强度。
第三方面，本申请实施例还提出一种如上述的石墨烯基复合材料在制备混凝土或石膏的应用。
由于石墨烯基复合材料中SiO2、Al2O3活性效应物质在石墨烯空穴电位吸附形成晶核晶种，使得后续在混凝土或石膏材料的水化反应中，由于石墨烯的二维片状结构和高强韧性，增大了活性效应物质SiO2以及Al2O3与集料的接触面积，SiO2以及Al2O3的活性晶核与水泥中的氢氧化钙、氧化钙反应生成硅酸三钙、硅酸二钙与铝酸钙等活化物，继续水化在集料界面间形成网状三维杂化的水化硅酸钙、水化铝酸钙等大水化物晶格，从而消弱短小劣化界面和微裂纹等问题，并通过大的三维晶须晶格的固定限制和隔离作用，降低游离CaO等物质对混凝土体积不安定的影响，以及氯盐、磷酸盐等有害组分的腐蚀影响，提升混凝土强度和耐久性等综合性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种石墨烯基复合材料及其制备方法、应用进行具体说明。
第一方面，本申请实施例提出一种石墨烯基复合材料的制备方法，其包括：将包含有石墨烯、硅酸铝、氧化镁和水的混合液调节pH值至10～13，在密封条件下将温度升高至120～130℃进行复合反应，反应后进行脱水得到湿料饼和母液水，将湿料饼进行干燥。
石墨烯(Graphene)是一种呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性。石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，由于石墨烯的大比表面积二维结构，可以吸附并脱附多种原子、分子和物质，会产生一些衍生物。
本申请实施例的石墨烯基复合材料的制备方法中，由于氧化镁中含有碳酸镁杂质，在pH值为10～13且温度为120～130℃的条件下，碳酸镁水解产生碳酸氢镁，然后分解生成CO2。氧化镁与水和CO2反应生成碱式碳酸镁或氢氧化镁，由于硅酸铝具有火山灰活性，因而能够与氢氧化镁进行水化反应生成硅酸镁铝，硅酸镁铝及硅酸铝中的SiO2、Al2O3活性效应物质在石墨烯空穴电位吸附形成晶核晶种。石墨烯由于具有二维片状结构和高强韧性，故经石墨烯复合的晶核，能够增大活性效应物质与混凝土、石膏中的胶骨料之间的接触面积，活性晶核与混凝土、石膏的凝胶物质进行有效水化反应，得到3CaO·SiO2、2CaO.SiO2、3CaO·Al2O3、4CaO·Al2O3·Fe2O3等物质，以及石墨烯基复合材料的强度和韧性，能够改善混凝土或石膏的胶骨料之间界面晶格的缝隙孔洞缺陷，达到抗压强度、抗折强度、换热性能等综合性能提升的目的。
示例性地，混合液的pH值可通过碱性物质进行调节，例如NaOH或KOH等，在一种可能的实施方案中，混合液的pH值为12～13。
在一种可能的实施方案中，石墨烯与水的质量比为1:10000～100000；硅酸铝与水的质量比为1:2～3；氧化镁和水的质量比为1:20～25。在一种可能的实施方式中，石墨烯与水的质量比为1:30000～800000；在一种可能的实施方式中，石墨烯与水的质量比为1:20000～500000；在一种可能的实施方式中，石墨烯与水的质量比为1:30000～400000。在一种可能的实施方案中，氧化镁与硅酸铝的质量比为1:6～12。在一种可能的实施方案中，氧化镁与硅酸铝的质量比为1:7～10。
在一种可能的实施方案中，混合液的形成包括：将石墨烯与水混合搅拌形成悬浮液，将悬浮液与硅酸铝和氧化镁混合形成混合液。
示例性地，将石墨烯与水按照本申请实施例的比例加入到搅拌反应釜中进行混合，搅拌15～30min至石墨烯粉末全部润湿，得到均匀的悬浮液。需要说明的是，本申请实施例也可以将石墨烯、硅酸铝和氧化镁先进行混合，混合后再与水混合形成混合液；或者先将硅酸铝、氧化镁加入到水中，再加入石墨烯进行搅拌得到混合液。本申请对混合液形成的具体步骤不做限定，只要能够得到包含有石墨烯、硅酸铝、氧化镁和水的混合液即可。
另外，可以在石墨烯与水形成悬浮液后即可调节pH值；也可以将硅酸铝和氧化镁与悬浮液混合后调节pH值。
示例性地，本申请实施例的石墨烯是采用化学气相沉积法(CVD法)生产工艺制得。需要说明的是，本申请实施例也可以采用其他工艺制得的石墨烯，例如通过氧化石墨烯、还原石墨烯、剥离石墨烯、膨胀石墨烯等工艺生产的石墨烯，本申请对石墨烯的具体制备方法不做限定。
示例性地，本申请实施例的硅酸铝为粉末状，硅酸铝的质量标准如表1所示。
表1硅酸铝的质量标准
可选地，本申请实施例的反应温度经4～6℃/min的升温速率升温得到。4～6℃/min的升温速率和120～130℃的水热反应条件，是保证硅酸铝、氧化镁反应的转化率达到90％以上的重要条件，有利于活性物质与石墨烯复合。
在一种可能的实施方案中，在进行反应的同时进行搅拌，搅拌功率呈先下降后上升再下降的变化趋势。其中，搅拌功率会随着温度体系温度上升、反应加剧和反应结束等阶段的混合液浆料粘度特征，体现出搅拌功率呈先下降后上升再下降的变化趋势，以此达到较好地反应进程，得到活化效应好的石墨烯基复合材料。示例性地，整个恒温反应的时间为2～4h。
进一步地，反应后进行脱水得到湿料饼和母液水。具体操作时，可以通过离心机进行脱水，得到含水率为30～40％的湿料饼。示例性地，离心机进行脱水时的进料流量为1～5m3/h。其中，脱水得到的母液水可重复利用，在下一次反应过程中作为补充水使用，节能环保，保证后续干燥效率，减少浪费，使干燥效果更好。
一种可能的实施方案中，湿料饼进行干燥的温度为140～150℃。一种可能的实施方案中，在进行干燥前，湿料饼先经螺旋输送器打散、输送到旋流干燥塔进行干燥。其中，湿料饼先经螺旋输送器打散，保证进入旋流干燥塔的料饼直径小于3cm，防止旋流干燥塔因大块料饼，无法保证风送效果，而造成塔底积料，影响实际干燥效果。示例性地，旋流干燥塔中是以经过换热器预热到140～150℃的热空气作为推动力，以约20m/s的空塔流速高速旋起，先进行瞬时干燥，脱除物料表面游离水到临界湿含量。可选地，旋流干燥塔的加热方式是采用1.0MPa的水蒸气做热源，气体换热器预热空气的方式，空气由鼓风机提供动力，通过不断的空气补充和换热，逐步达到旋流干燥塔升温到140～150℃的要求条件。
示例性地，本申请实施例的旋流干燥塔为立式流化干燥塔。可选地，干燥过程也可以在内热沸腾床或旋转窑中加热干燥，或者利用喷雾干燥装置进行干燥。示例性地，预热空气也可以采用分段预热工艺，连续加入到旋流干燥塔中。
气流干燥加速运动阶段，物料颗粒受到的曳力与浮力之和大于重力，具有向上的加速度，随着物料颗粒运动速度的增加，曳力逐渐变小至零，物料颗粒进入等速运动阶段，当物料的上升速度接近乃至达到气流速度时，对流传热系数大大减小，干燥效率降低。本申请的一些实施例中，湿料饼经螺旋输送器打散、先输送到一级旋流干燥塔，进行140～150℃的瞬时干燥，脱除物料表面游离水，接着物料随着气流输送到二级旋风干燥塔，通过多层(例如6层)旋流板不断改变气固两相的相对速度，增加物料粒子周围边界层处的湍流强度，扩大气固两相的接触面积和停留时间，达到较好的干燥效果。
第二方面，本申请实施例提出一种石墨烯基复合材料，其由上述的石墨烯基复合材料的制备方法制得。
第三方面，本申请实施例还提出一种如上述的石墨烯基复合材料在制备混凝土或石膏的应用。
示例性地，石墨烯基复合材料可以作为混凝土、石膏的辅助凝胶材料或者增强功能材料，从而提升混凝土、石膏的强度。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将CVD法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:50000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌20min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至12。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:2.5，氧化镁与软水的质量比为1:25。
在密封的情况下进行搅拌，并按5℃/min的升温速率升温至130℃，在130℃的条件下恒温反应4h。
将反应后得到的液体按照2m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为35％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在140℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例2
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将CVD法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:10000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌30min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至13。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:2，氧化镁与软水的质量比为1:24。
在密封的情况下进行搅拌，并按5℃/min的升温速率升温至120℃，在120℃的条件下恒温反应4h。
将反应后得到的液体按照1m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为40％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在150℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例3
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将CVD法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:100000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌15min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至13。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:3，氧化镁与软水的质量比为1:21。
在密封的情况下进行搅拌，并按6℃/min的升温速率升温至130℃，在130℃的条件下恒温反应3h。
将反应后得到的液体按照2m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为30％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在140℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例4
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将CVD法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:60000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌20min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至12。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:3，氧化镁与软水的质量比为1:24。
在密封的情况下进行搅拌，并按5℃/min的升温速率升温至130℃，在130℃的条件下恒温反应2h。
将反应后得到的液体按照2m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为40％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在150℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例5
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将氧化法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:80000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌15min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至12。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:2，氧化镁与软水的质量比为1:20。
在密封的情况下进行搅拌，并按5℃/min的升温速率升温至125℃，在125℃的条件下恒温反应4h。
将反应后得到的液体按照1m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为40％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在150℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例6
一种石墨烯基复合材料，该石墨烯基复合材料由以下步骤制得：
将氧化法制得的石墨烯与软水按照质量比为1:40000进行称量，将称量后的石墨烯加入到软水中，在常温常压的情况下，搅拌30min至石墨烯粉料全部润湿，形成均匀的悬浮液。
将硅酸铝和氧化镁(含有碳酸镁杂质)加入到悬浮液中，搅拌混合均匀得到混合液，并利用氢氧化钠调节混合液的pH值至12。其中，硅酸铝与软水的质量比为1:2，氧化镁与软水的质量比为1:22。
在密封的情况下进行搅拌，并按5℃/min的升温速率升温至130℃，在130℃的条件下恒温反应4h。
将反应后得到的液体按照1m3/h流速经离心机初级脱水得到母液水和含水率为40％的湿料饼，其中，母液水回收利用。湿料饼经螺旋输送器打散，输送到旋流干燥塔，在150℃的温度下进行干燥得到粉料。旋流干燥后，粉料经过气体输送到料仓，进行包装，得到石墨烯基复合材料。
实施例7
实施例7提供一种石墨烯基复合材料，实施例7的石墨烯基复合材料与实施例2的石墨烯基复合材料的制备方法基本相同，其不同之处仅在于升温速率不同，其中，实施例7的制备方法中的升温速率为3℃/min。
实施例8
实施例8提供一种石墨烯基复合材料，实施例8的石墨烯基复合材料与实施例2的石墨烯基复合材料的制备方法基本相同，其不同之处仅在于升温速率不同，其中，实施例8的制备方法中的升温速率为7℃/min。
对比例1
对比例1提供一种石墨烯基复合材料，对比例1的石墨烯基复合材料与实施例1的石墨烯基复合材料的制备方法基本相同，其不同之处仅在于反应温度不同，其中，对比例1的制备方法中的反应温度为115℃。
对比例2
对比例2提供一种石墨烯基复合材料，对比例2的石墨烯基复合材料与实施例1的石墨烯基复合材料的制备方法基本相同，其不同之处仅在于反应温度不同，其中，对比例2的制备方法中的反应温度为135℃。
试验例1
将实施例1制备得到的石墨烯基复合材料与白灰、水泥、砂粉、水和铝膏按照不同的比例进行混合搅拌、浇注、预养、切割、蒸压养护得到加气混凝土制品，其混合比例如表2所示。参照GB/T 11969—2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》对加气混凝土制品的抗压强度、抗折强度及导热系数进行测试，得到的检测结果如表3所示。
表2加气混凝土制品各原料用量
表3各试验编号的加气混凝土制品的性能测试结果
| 5d抗压强度(MPa) | 5d抗折强度(MPa) | 导热系数(w/m·k) | |
| 试验编号1(空白) | 2.5 | 0.1 | 0.14 |
| 试验编号2 | 3.1 | 1.2 | 0.13 |
| 试验编号3 | 3.7 | 2.1 | 0.11 |
| 试验编号4 | 4.5 | 2.3 | 0.10 |
从表3的结果可以看出，加气混凝土制品中加入本申请实施例1制备的石墨烯基复合材料，其5d抗压强度和5d抗折强度均具有很大的提升，且导热系数降低；另外，石墨烯基复合材料加入的量越多，对5d抗压强度和5d抗折强度的增强作用越明显。说明了本申请实施例1的石墨烯基复合材料对加气混凝土墙体制品材料的“高强度、低导热”起到极大促进作用。
试验例2
将实施例1以及对比例1-2制备得到的石墨烯基复合材料与白灰、水泥、砂粉、水和铝膏按照比例进行混合搅拌、浇注、预养、切割、蒸压养护得到加气混凝土制品，其混合比例如表4所示。参照GB/T 11969—2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》对加气混凝土制品的抗压强度、抗折强度及导热系数进行测试，得到的检测结果如表5所示。
表4加气混凝土制品各原料用量
表5实施例1和对比例1-2的石墨烯基复合材料制得的加气混凝土制品的性能测试结果
| 5d抗压强度(MPa) | 5d抗折强度(MPa) | 导热系数(w/m·k) | |
| 实施例1 | 3.7 | 2.1 | 0.11 |
| 对比例1 | 2.9 | 1.8 | 0.14 |
| 对比例2 | 3.5 | 1.4 | 0.12 |
从表5的结果可以看出，加气混凝土制品中加入本申请实施例1制备的石墨烯基复合材料和对比例1-2的石墨烯基复合材料，其5d抗压强度和5d抗折强度呈现抛物线的降低变化，且导热系数也有不同程度的影响。说明了本申请的石墨烯基复合材料反应温度，对加气混凝土墙体制品的强度和导热都有影响。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，其包括：
将包含有石墨烯、硅酸铝、氧化镁和水的混合液调节pH值至10～13，在密封条件下将温度升高至120～130℃进行复合反应，反应后进行脱水得到湿料饼和母液水，将所述湿料饼进行干燥。
2.根据权利要求1所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯与所述水的质量比为1:10000～100000；所述硅酸铝与所述水的质量比为1:2～3；所述氧化镁和所述水的质量比为1:20～25。
3.根据权利要求2所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化镁与所述硅酸铝的质量比为1:6～12。
4.根据权利要求1所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，升温过程按照升温速率为4～6℃/min进行升温。
5.根据权利要求1-4任一项所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述混合液的形成包括：将所述石墨烯与所述水混合搅拌形成悬浮液，将所述悬浮液与所述硅酸铝和所述氧化镁混合形成所述混合液。
6.根据权利要求1-3任一项所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，在进行反应的同时进行搅拌，搅拌功率呈先下降后上升再下降的变化趋势。
7.根据权利要求1-4任一项所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合反应的时间为2～4h。
8.根据权利要求1-4任一项所述的石墨烯基复合材料的制备方法，其特征在于，所述湿料饼进行干燥的温度为140～150℃。
9.一种石墨烯基复合材料，其特征在于，其由权利要求1-8任一项所述的石墨烯基复合材料的制备方法制得。
10.一种如权利要求9所述的石墨烯基复合材料在制备混凝土或石膏的应用。
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