CN115141497A - 一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料及其制备方法，属于耐火材料技术领域。一种耐磨高导热耐高温材料的制备方法，包括：S1.高导热细粉料的制备；S2.改性高导热细粉料的制备；S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备；S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备；S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备；S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备。本发明用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料具有极好的耐磨性、耐高温性能、耐火性能和导热性能，力学性能佳，能适应于循环流化床锅炉的苛刻条件，提升了成型后锅炉内衬的强度，具有广阔的应用前景。

Description

一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及耐火材料技术领域，具体涉及一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料及其制备方法。
背景技术
循环流化床是一种新型燃煤锅炉，它是通过将煤破碎成10mm以下后通入炉膛，通过炉膛底部配风，将煤与炉膛中的惰性高温物料充分混合并形成流化态燃烧，并在之后的工序中安装气固分离装置，将未完全燃烧的煤颗粒收集后继续进行燃烧；循环流化床锅炉的优点在于能够使燃料充分的被利用，相较于煤粉炉，不需要对煤燃料进行高质量的粉碎就可以达到对煤的充分燃烧利用的目的，并且循环流化床锅炉对燃料的品质要求不高，劣质的燃料都能够在锅炉中充分的燃烧，但是由于循环流化床在工作过程中，固体燃料会在流化床内高速运动撞击流化床的内壁，因此为了提升流化床工作的安全性，会在流化床的内壁上浇筑一层耐磨耐火材料，以达到防护的作用，在实际生产过程中，锅炉的水冷壁等部位需要采用高导热材料进行浇筑，因此该部位的耐火材料除了需要具备耐火耐高温的效果之外，还需要具备良好的导热效果。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料及其制备方法，具有极好的耐磨性、耐高温性能、耐火性能和导热性能，力学性能佳，能适应于循环流化床锅炉的苛刻条件，提升了成型后锅炉内衬的强度，具有广阔的应用前景。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种耐磨高导热耐高温材料的制备方法，包括以下步骤：S1.高导热细粉料的制备：将氮化硼、氮化铝、碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
S2.改性高导热细粉料的制备：将步骤S1制得的高导热细粉料均匀分散在水中，加入多巴胺盐酸盐和催化剂，加热反应，离心，干燥，得到改性高导热细粉料；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S2制得的改性混合细粉料均匀分散在水解液中，搅拌下加入异丙醇铝，加热水解，过滤，干燥，煅烧，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入水中，加入改性剂，加热反应，过滤，干燥，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将氧化石墨烯溶于水中，加入步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，超声反应，过滤，干燥，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入水中，分散均匀，加入氨水和水合肼，加热反应，过滤，洗涤，干燥，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述氮化硼、氮化铝、碳纳米管的质量比为3-5:5-7:1-2；所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1-2:1-2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨3-5h；所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质3-5次，得到充分混合均匀的高导热细粉料。
优选地，所述微射流均质购于诺泽科技上海有限公司，型号可以为生产型4000系列、生产型2000系列、Mini-中试型、Nano台式实验型。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中所述高导热细粉料、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:15-22:0.5-1；所述催化剂为含有3-5wt%氯化钴、pH=5-6的Tris-HCl溶液；所述加热反应的温度为40-45℃，时间为2-4h；步骤S3中所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2-3:5-7的混合液，所述改性混合细粉料、水解液、异丙醇铝的质量比为3-5:10-20:6-8；所述加热水解的温度为40-50℃，时间为1-2h；所述煅烧的温度为500-600℃，时间为2-3h。
作为本发明的进一步改进，步骤S4中所述改性剂为长链烷基卤化铵和带有氨基的硅烷偶联剂的混合物；优选地，所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为3-5:2；所述多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料和改性剂的质量比为10:3-5；所述加热反应的温度为35-40℃，时间为2-3h；步骤S5中所述氧化石墨烯和改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的质量比为5-7:10-12；所述超声反应的功率为1000-2000W，时间为0.5-1h；步骤S6中所述氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料、氨水和水合肼的质量比为17-20：3-7：2-3；所述加热反应的温度为80-100℃，时间为1-3h；所述氨水浓度为26-28wt%。
优选地，所述带有氨基的硅烷偶联剂选自KH540、KH550、KH551、KH602、KH791、KH792、KH901、KH902、ND-22中的至少一种。
优选地，所述长链烷基卤化铵选自十六烷基二甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三甲基十八烷基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述耐磨高导热耐高温材料由以下方法具体制备而成：
S1.高导热细粉料的制备：将3-5重量份氮化硼、5-7重量份氮化铝、1-2重量份碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1-2:1-2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨3-5h；
所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质3-5次；
S2.改性高导热细粉料的制备：将10重量份步骤S1制得的高导热细粉料均匀分散在100重量份水中，加入15-22重量份多巴胺盐酸盐和0.5-1重量份催化剂，加热至40-45℃反应2-4h，离心，干燥，得到改性高导热细粉料；
所述催化剂为含有3-5wt%氯化钴、pH=5-6的Tris-HCl溶液；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将3-5重量份步骤S2制得的改性混合细粉料均匀分散在10-20重量份水解液中，搅拌下加入6-8重量份异丙醇铝，加热至40-50℃水解1-2h，过滤，干燥，500-600℃煅烧2-3h，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2-3:5-7的混合液；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将10重量份步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，加入3-5重量份改性剂，加热至35-40℃反应2-3h，过滤，干燥，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为3-5:2；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将5-7重量份氧化石墨烯溶于50重量份水中，加入10-12重量份步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，1000-2000W超声反应0.5-1h，过滤，干燥，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将17-20重量份步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，分散均匀，加入3-7重量份26-28wt%的氨水和2-3重量份水合肼，加热至80-100℃反应1-3h，过滤，洗涤，干燥，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的耐磨高导热耐高温材料。
本发明进一步保护一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料，由以下原料按重量份制备而成：锆刚玉细粉18-24份、纳米氮化铝10-12份、石墨烯1-2份、碳化硅24-25份、氧化锆细粉9-15份、铝酸钙水泥6-8份、氧化铝细粉4-6份、上述的耐磨高导热耐高温材料3-5份、分散剂0.1-0.2份、氧化铍细粉0.5-1份、二氧化钒细粉0.2-0.4份。
作为本发明的进一步改进，所述锆刚玉细粉的粒度不大于2mm，所述碳化硅的粒度不大于0.1mm，所述氧化锆细粉的粒度为0.075-0.087mm；所述铝酸钙水泥的颗粒直径不大于200目，Al2O3含量大于75wt％；所述氧化铝细粉粒度不大于0.05mm，Al2O3含量大于等于99.5wt％；所述氧化铍细粉度不大于0.2mm；所述二氧化钒细粉的粒度不大于0.1mm；所述分散剂选自硅酸钠、硅酸钾、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素及其衍生物、聚丙烯酰胺、瓜尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种，优选地，为硅酸钠、三乙基己基磷酸的复配混合物，质量比为3-5:2。
本发明进一步保护一种上述用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨，得到粉料；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，搅拌混合，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料搅拌混合第一时间段，加入分散剂，继续搅拌混合第二时间段，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
作为本发明的进一步改进，所述球磨的时间为2-3h；步骤（2）中所述搅拌混合的时间为15-30min，转速为500-700r/min；步骤（3）中所述搅拌混合的转速为300-500r/min；所述第一时间段为20-30min，所述第二时间段为30-50min。
优选地，用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨2-3h，得到粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1-2:1-2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上进行球磨；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，500-700r/min搅拌混合15-30min，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料，300-500r/min搅拌混合20-30min，加入分散剂，继续搅拌混合30-50min，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
本发明具有如下有益效果：本发明制备了一种耐磨高导热耐高温材料，具有良好的导热性能、耐磨性能、耐高温性能，力学性能佳。其中，氮化硼、氮化铝、碳纳米管均具有良好的导热性，氮化铝粒子之间的相互接触形成导热通路，氮化硼片层之间搭接形成的导热通路逐渐增多，一方面，氮化硼在球磨和均质过程中的剪切力的作用下发生取向，氮化硼片层之间相互搭接形成通路，有利于热流的快速传导。另一方面，氮化硼片层还可与氮化铝以及碳纳米管形成分支的导热通路，从而起到极好的导热性能，另外，混合粉料还能一定程度的提高材料的耐磨性，经过高能球磨后，得到粒度较小的粉末，并经过微射流高压均质机进行多次均质，从而得到充分混合均匀的粒度较小的高导热细粉料；
进一步，将高导热细粉料均匀分散在水解液中，加入异丙醇铝，通过溶胶凝胶法和煅烧得到的多孔氧化铝材料，高导热细粉料负载在多孔氧化铝材料内。异丙醇铝水解过程中，较高的水解温度，使得异丙醇铝水解所得氧化铝产品的孔径、孔容增加；水解液中异丙醇的浓度的小于水的浓度时，异丙醇铝水解更易得到大孔的多孔氧化铝，孔径分布峰较集中；随水解时间的延长，异丙醇铝水解更为充分，所得氧化铝的孔径增大，氧化铝较大的孔径有利于通过其表面的氧与改性高导热细粉料表面沉积的聚多巴胺层的氨基、羧基以及巯基形成氢键，从而使得氮化硼、氮化铝、碳纳米管细粉能有效的进入氧化铝的孔道中，从而实现了有机结合和稳定的负载，使得材料的力学性能增强，硬度增大，耐磨性能明显提高，且含有丰富的高导热材料包括氮化硼、氮化铝、碳纳米管，也明显提高了材料的导热性能，同时，氧化铝也能明显提高材料的耐高温的性能。
进一步，在多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料表面进一步通过改性剂改性，所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，使得其表面富含有氨基，从而带有正电中心，能够与氧化石墨烯表面的羟基、羧基等基团形成负电中心互相吸引，从而使得氧化石墨烯稳定的被固定在多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料表面，从而得到了氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，经过氧化石墨烯改性的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料另外还降低了其表面能，从而改善了多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的团聚现象，使其能更好地的分散，从而避免团聚而影响力学性能和热学性能。经过将氧化石墨烯还原后，形成石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，进一步提高了材料的耐磨性和导热性能。
本发明用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的制备中，将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥，这些颗粒物质在水泥中形成核结构促进水泥形成胶体结构，从而加强水泥的强度，另外，与含有锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合后，明显提高了材料的导热性能，得到的用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料具有极好的耐磨性、耐高温性能、耐火性能和导热性能，力学性能佳，能适应于循环流化床锅炉的苛刻条件，提升了成型后锅炉内衬的强度，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制得的耐磨高导热耐高温材料的SEM图；
图2为本发明实施例6制得的用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的SEM图。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
微射流均质购于诺泽科技上海有限公司，型号为Mini-中试型。
碳纳米管为多壁碳纳米管，购于深圳市国森领航科技有限公司，管径在3-15nm，管长为10-15μm。
石墨烯为高导电/热型石墨烯粉体，购于德阳烯碳科技有限公司，平均层数在5-6层，片层尺寸5-15μm，碳氧比不小于20。
氧化石墨烯为单层氧化石墨烯粉末，购于先丰纳米材料科技有限公司，片径0.5-5μm，厚度0.8-1.2nm，纯度大于99%。
纳米氮化铝购于湖州源沁新材料有限公司，平均粒径D50为50nm，纯度大于99.9%。
锆刚玉细粉的粒度不大于2mm，碳化硅的粒度不大于0.1mm，氧化锆细粉的粒度为0.075-0.087mm；铝酸钙水泥的颗粒直径不大于200目，Al2O3含量大于75wt％；氧化铝细粉粒度不大于0.05mm，Al2O3含量大于等于99.5wt％；氧化铍细粉度不大于0.2mm；二氧化钒细粉的粒度不大于0.1mm。
实施例1
本实施例提供一种耐磨高导热耐高温材料，由以下方法具体制备而成：
S1.高导热细粉料的制备：将3重量份氮化硼、5重量份氮化铝、1重量份碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1:1分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨3h；
所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质3次，每次压力为2200bar，时间为5min；
S2.改性高导热细粉料的制备：将10重量份步骤S1制得的高导热细粉料加入在100重量份水中，1000W超声分散20min，加入15重量份多巴胺盐酸盐和0.5重量份催化剂，加热至40℃反应2h，3000r/min离心15min，70℃干燥2h，得到改性高导热细粉料；
所述催化剂为含有3wt%氯化钴、pH=5的Tris-HCl溶液；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将3重量份步骤S2制得的改性混合细粉料加入10重量份水解液中，1000W超声分散20min，搅拌下加入6重量份异丙醇铝，加热至40℃水解1h，过滤，70℃干燥2h，500℃煅烧2h，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2:5的混合液；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将10重量份步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，加入3重量份改性剂，加热至35℃搅拌反应2h，过滤，70℃干燥2h，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为3:2；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将5重量份氧化石墨烯溶于50重量份水中，加入10重量份步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，1000W超声反应0.5h，过滤，70℃干燥2h，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将17重量份步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，分散均匀，加入3重量份26wt%的氨水和2重量份水合肼，加热至80℃反应1h，过滤，去离子水洗涤，70℃干燥2h，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。图1为制得的耐磨高导热耐高温材料的SEM图，由图可知，制得的材料微观为颗粒状，粒径在1-10μm之间。
实施例2
本实施例提供一种耐磨高导热耐高温材料，由以下方法具体制备而成：
S1.高导热细粉料的制备：将5重量份氮化硼、7重量份氮化铝、2重量份碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:2:2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨5h；
所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质5次，每次压力为2200bar，时间为7min；
S2.改性高导热细粉料的制备：将10重量份步骤S1制得的高导热细粉料加入100重量份水中，1000W超声分散20min，加入22重量份多巴胺盐酸盐和1重量份催化剂，加热至45℃反应4h，3000r/min离心15min，70℃干燥2h，得到改性高导热细粉料；
所述催化剂为含有5wt%氯化钴、pH=6的Tris-HCl溶液；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将5重量份步骤S2制得的改性混合细粉料加入10-20重量份水解液中，1000W超声分散20min，搅拌下加入8重量份异丙醇铝，加热至50℃水解2h，过滤，70℃干燥2h，600℃煅烧3h，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述水解液为异丙醇和水按照重量比为3:7的混合液；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将10重量份步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，加入5重量份改性剂，加热至40℃搅拌反应3h，过滤，70℃干燥2h，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为5:2；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将7重量份氧化石墨烯溶于50重量份水中，加入12重量份步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，2000W超声反应1h，过滤，70℃干燥2h，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将17-20重量份步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，分散均匀，加入7重量份28wt%的氨水和3重量份水合肼，加热至100℃反应3h，过滤，去离子水洗涤，70℃干燥2h，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
实施例3
本实施例提供一种耐磨高导热耐高温材料，由以下方法具体制备而成：
S1.高导热细粉料的制备：将4重量份氮化硼、6重量份氮化铝、1.5重量份碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1.5:2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨4h；
所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质4次，每次压力为2200bar，时间为6min；
S2.改性高导热细粉料的制备：将10重量份步骤S1制得的高导热细粉料加入100重量份水中，1000W超声分散20min，加入20重量份多巴胺盐酸盐和0.7重量份催化剂，加热至42℃反应3h，3000r/min离心15min，70℃干燥2h，得到改性高导热细粉料；
所述催化剂为含有4wt%氯化钴、pH=5.5的Tris-HCl溶液；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将4重量份步骤S2制得的改性混合细粉料加入15重量份水解液中，1000W超声分散20min，搅拌下加入7重量份异丙醇铝，加热至45℃水解1.5h，过滤，70℃干燥2h，550℃煅烧2.5h，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2.5:6的混合液；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将10重量份步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，加入4重量份改性剂，加热至37℃搅拌反应2.5h，过滤，70℃干燥2h，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为4:2；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将6重量份氧化石墨烯溶于50重量份水中，加入11重量份步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，1500W超声反应1h，过滤，70℃干燥2h，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将18重量份步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，分散均匀，加入5重量份27wt%的氨水和2.5重量份水合肼，加热至90℃反应2h，过滤，去离子水洗涤，70℃干燥2h，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
实施例4
与实施例3相比，步骤S4中改性剂为单一的十六烷基二甲基溴化铵，其他条件均不改变。
实施例5
与实施例3相比，步骤S4中改性剂为单一的KH550，其他条件均不改变。
对比例1
与实施例3相比，步骤S1中未添加氮化硼，其他条件均不改变。
对比例2
与实施例3相比，步骤S1中未添加氮化铝，其他条件均不改变。
对比例3
与实施例3相比，步骤S1中未添加碳纳米管，其他条件均不改变。
对比例4
与实施例3相比，未经过步骤S2改性处理，其他条件均不改变。
对比例5
与实施例3相比，未经过步骤S3包覆处理，其他条件均不改变。
对比例6
与实施例3相比，未经过步骤S4改性处理，其他条件均不改变。
对比例7
与实施例3相比，未经过步骤S5、S6，其他条件均不改变。
测试例1
将本发明实施例1-5和对比例1-7制得的耐磨高导热耐高温材料进行性能测试，结果见表1。
分散性：分别在10mL的水、无水乙醇、丙酮、乙酸中加入10mg的耐磨高导热耐高温材料，1000W超声处理20min后观察现象；随后静置48h后观察第二次现象。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由上表可知，实施例1-3制得的耐磨高导热耐高温材料具有很好的分散性。经过将氧化石墨烯还原后，形成石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，石墨烯的表面仍带有许多羟基、羧基，降低了多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的表面能，根据相似相溶原理，使得其能很好地在水、无水乙醇、丙酮、乙酸中均匀分散，进一步提高了材料的耐磨性和导热性能。
实施例4、5与实施例3相比，改性剂为单一的十六烷基二甲基溴化铵或KH550，其分散效果下降。对比例6与实施例3相比，未进行步骤S4改性步骤，其分散效果明显下降。两种不同的带有氨基的改性剂之间具有协同增效的作用。本发明通过添加改性剂，改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，使得其表面富含有氨基，从而带有正电中心，能够与氧化石墨烯表面的羟基、羧基等基团形成负电中心互相吸引，从而使得氧化石墨烯稳定的被固定在多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料表面，从而得到了氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料。对比例7与实施例3相比，未进行步骤S5、6，其分散效果大幅度下降，直接制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料在多种溶剂中均不能很好地分散。
实施例6
本实施例提供一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
原料组成：锆刚玉细粉18份、纳米氮化铝10份、石墨烯1份、碳化硅24份、氧化锆细粉9份、铝酸钙水泥6份、氧化铝细粉4份、制备例1制得的耐磨高导热耐高温材料3份、分散剂0.1份、氧化铍细粉0.5份、二氧化钒细粉0.2份。所述分散剂为硅酸钠、三乙基己基磷酸的复配混合物，质量比为3:2。
制备方法包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨2h，得到粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1:1分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上进行球磨；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，500r/min搅拌混合15min，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料，300r/min搅拌混合20min，加入分散剂，继续搅拌混合30min，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。图2为制得的用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的SEM图，由图可知，制得的材料微观上互相黏连在一起，结构较为稳定。
实施例7
本实施例提供一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
原料组成：锆刚玉细粉24份、纳米氮化铝12份、石墨烯2份、碳化硅25份、氧化锆细粉15份、铝酸钙水泥8份、氧化铝细粉6份、制备例2制得的耐磨高导热耐高温材料5份、分散剂0.2份、氧化铍细粉1份、二氧化钒细粉0.4份。所述分散剂为硅酸钠、三乙基己基磷酸的复配混合物，质量比为5:2。
制备方法包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨3h，得到粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:2:2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上进行球磨；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，700r/min搅拌混合30min，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料，500r/min搅拌混合30min，加入分散剂，继续搅拌混合50min，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
实施例8
本实施例提供一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
原料组成：锆刚玉细粉21份、纳米氮化铝11份、石墨烯1.5份、碳化硅24.5份、氧化锆细粉12份、铝酸钙水泥7份、氧化铝细粉5份、实施例3制得的耐磨高导热耐高温材料4份、分散剂0.15份、氧化铍细粉0.7份、二氧化钒细粉0.3份。所述分散剂为硅酸钠、三乙基己基磷酸的复配混合物，质量比为4:2。
制备方法包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨2.5h，得到粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1.5:2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上进行球磨；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，600r/min搅拌混合20min，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料，400r/min搅拌混合25min，加入分散剂，继续搅拌混合40min，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
实施例9
与实施例8相比，分散剂为单一的硅酸钠，其他条件均不改变。
实施例10
与实施例8相比，分散剂为单一的三乙基己基磷酸，其他条件均不改变。
实施例11
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由实施例4制得，其他条件均不改变。
实施例12
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由实施例5制得，其他条件均不改变。
对比例8
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例1制得，其他条件均不改变。
对比例9
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例2制得，其他条件均不改变。
对比例10
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例3制得，其他条件均不改变。
对比例11
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例4制得，其他条件均不改变。
对比例12
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例5制得，其他条件均不改变。
对比例13
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例6制得，其他条件均不改变。
对比例14
与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例7制得，其他条件均不改变。
对比例15
与实施例8相比，未添加分散剂，其他条件均不改变。
测试例2
将本发明实施例6-12和对比例8-15制得的用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料进行性能测试，结果见表2。
热导率采用TPS 2500S热常数分析仪测试材料的热导率，参照GB/T 32064-2015标准执行。
拉伸强度采用Z010万能材料试验机对材料的力学性能测试材料的拉伸强度，参照GB/T 529-2009标准执行，拉伸速率为500mm/min。
摩擦系数采用摩擦磨损试验机测试。使用直径d=10mm的GCr15轴承钢球在直径55mm的材料试样上滑动，滑动往复行程s=6mm，总滑动距离L=72m，往复频率15Hz，载荷F=15N。所有摩擦磨损实验均在室温下进行20min，重复3次，取其平均值作为复合材料的摩擦系数。之后，将产生的磨痕放置在偏光显微镜下观测磨痕宽度(w)，并且通过下式分别计算材料的磨损体积(v)和磨损率(ε)：
v={d[arcsin(w/d)]2-1/4w}s
ε=v/（FL）
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由上表可知，本发明实施例6-8制得的用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料具有良好的导热性能、耐磨性能以及力学性能。
实施例9、10与实施例8相比，分散剂为单一的硅酸钠或三乙基己基磷酸，其力学性能稍有下降，综合性能稍有下降。对比例15与实施例8相比，未添加分散剂，其力学性能下降，耐磨性能下降，综合性能下降。通过添加复配的分散剂，包括无机分散剂硅酸钠和有机分散剂三乙基己基磷酸，从而使得各组分混合时能充分分散，避免局部位置的物料聚集成团，提升了材料的自流性，从而改善了材料的力学性能以及综合性能。
实施例11、12与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由实施例4、5制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备中，步骤S4改性处理中改性剂为单一的十六烷基二甲基溴化铵或KH550，力学性能下降，热导率稍有下降。对比例13与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例6制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备未经过步骤S4改性处理，力学性能下降，热导率下降，耐磨性能下降。本发明在制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料表面进一步通过改性剂改性，所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，使得其表面富含有氨基，从而带有正电中心，能够与氧化石墨烯表面的羟基、羧基等基团形成负电中心互相吸引，从而使得氧化石墨烯稳定的被固定在多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料表面，从而得到了氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料。另一方面，由于经过氧化石墨烯改性后，降低了多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的表面能，使得其能够在制备后续的材料中更好的分散均匀，起到更好的性能增强的作用。
对比例8、9、10与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例1、2、3制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备中分别未添加氮化硼、氮化铝、碳纳米管，其热导率下降，且对比例10的力学性能下降。本发明中氮化硼、氮化铝、碳纳米管均具有良好的导热性，氮化铝粒子之间的相互接触形成导热通路，氮化硼片层之间搭接形成的导热通路逐渐增多，一方面，氮化硼在球磨和均质过程中的剪切力的作用下发生取向，氮化硼片层之间相互搭接形成通路，有利于热流的快速传导。另一方面，氮化硼片层还可与氮化铝以及碳纳米管形成分支的导热通路，从而起到极好的导热性能，另外，混合粉料还能一定程度的提高材料的耐磨性，经过高能球磨后，得到粒度较小的粉末，并经过微射流高压均质机进行多次均质，从而得到充分混合均匀的粒度较小的高导热细粉料。
对比例11与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例4制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备未经过步骤S2多巴胺改性处理，热导率下降，力学性能下降。本发明中，氧化铝较大的孔径有利于通过其表面的氧与改性高导热细粉料表面沉积的聚多巴胺层的氨基、羧基以及巯基形成氢键，从而使得氮化硼、氮化铝、碳纳米管细粉能有效的进入氧化铝的孔道中，从而实现了有机结合和稳定的负载，使得材料的力学性能增强，硬度增大，耐磨性能明显提高。
对比例12与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例5制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备未经过步骤S3氧化铝包覆处理，其抗压强度和耐磨性能均下降，热导率稍有下降。本发明将高导热细粉料均匀分散在水解液中，加入异丙醇铝，通过溶胶凝胶法和煅烧得到的多孔氧化铝材料，高导热细粉料负载在多孔氧化铝材料内。所得氧化铝的孔径增大，氧化铝较大的孔径有利于通过其表面的氧与改性高导热细粉料表面沉积的聚多巴胺层的氨基、羧基以及巯基形成氢键，从而使得氮化硼、氮化铝、碳纳米管细粉能有效的进入氧化铝的孔道中，从而实现了有机结合和稳定的负载，使得材料的力学性能增强，硬度增大，耐磨性能明显提高，且含有丰富的高导热材料包括氮化硼、氮化铝、碳纳米管，也明显提高了材料的导热性能，同时，氧化铝也能明显提高材料的耐高温的性能。
对比例14与实施例8相比，耐磨高导热耐高温材料由对比例7制得，其耐磨高导热耐高温材料的制备未经过步骤S5、S6处理，力学性能下降，热导率下降，耐磨性能下降。本发明经过氧化石墨烯改性的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料另外还降低了其表面能，从而改善了多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的团聚现象，使其能更好地的分散，从而避免团聚而影响力学性能和热学性能。经过将氧化石墨烯还原后，形成石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，进一步提高了材料的耐磨性和导热性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨高导热耐高温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.高导热细粉料的制备：将氮化硼、氮化铝、碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
S2.改性高导热细粉料的制备：将步骤S1制得的高导热细粉料均匀分散在水中，加入多巴胺盐酸盐和催化剂，加热反应，离心，干燥，得到改性高导热细粉料；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S2制得的改性混合细粉料均匀分散在水解液中，搅拌下加入异丙醇铝，加热水解，过滤，干燥，煅烧，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入水中，加入改性剂，加热反应，过滤，干燥，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将氧化石墨烯溶于水中，加入步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，超声反应，过滤，干燥，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入水中，分散均匀，加入氨水和水合肼，加热反应，过滤，洗涤，干燥，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述氮化硼、氮化铝、碳纳米管的质量比为3-5:5-7:1-2；所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1-2:1-2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨3-5h；所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质3-5次，得到充分混合均匀的高导热细粉料。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述高导热细粉料、多巴胺盐酸盐和催化剂的质量比为10:15-22:0.5-1；所述催化剂为含有3-5wt%氯化钴、pH=5-6的Tris-HCl溶液；所述加热反应的温度为40-45℃，时间为2-4h；步骤S3中所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2-3:5-7的混合液，所述改性混合细粉料、水解液、异丙醇铝的质量比为3-5:10-20:6-8；所述加热水解的温度为40-50℃，时间为1-2h；所述煅烧的温度为500-600℃，时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述改性剂为长链烷基卤化铵和带有氨基的硅烷偶联剂的混合物；优选地，所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为3-5:2；所述多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料和改性剂的质量比为10:3-5；所述加热反应的温度为35-40℃，时间为2-3h；步骤S5中所述氧化石墨烯和改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的质量比为5-7:10-12；所述超声反应的功率为1000-2000W，时间为0.5-1h；步骤S6中所述氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料、氨水和水合肼的质量比为17-20：3-7：2-3；所述加热反应的温度为80-100℃，时间为1-3h；所述氨水浓度为26-28wt%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述耐磨高导热耐高温材料由以下方法具体制备而成：
S1.高导热细粉料的制备：将3-5重量份氮化硼、5-7重量份氮化铝、1-2重量份碳纳米管混合进行球磨后，均质，得到高导热细粉料；
所述球磨的条件为：以玛瑙球为磨球，以乙醇为球磨介质，按物料：玛瑙球：乙醇质量比为1:1-2:1-2分别称取物料、玛瑙球和乙醇，将物料、玛瑙球和乙醇加入球磨罐中，搅拌，使原料完全分散于乙醇中，然后将其置于行星式球磨机上，球磨3-5h；
所述均质为将球磨后的物料干燥，经过微射流均质机进行均质3-5次；
S2.改性高导热细粉料的制备：将10重量份步骤S1制得的高导热细粉料均匀分散在100重量份水中，加入15-22重量份多巴胺盐酸盐和0.5-1重量份催化剂，加热至40-45℃反应2-4h，离心，干燥，得到改性高导热细粉料；
所述催化剂为含有3-5wt%氯化钴、pH=5-6的Tris-HCl溶液；
S3.多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将3-5重量份步骤S2制得的改性混合细粉料均匀分散在10-20重量份水解液中，搅拌下加入6-8重量份异丙醇铝，加热至40-50℃水解1-2h，过滤，干燥，500-600℃煅烧2-3h，粉碎，得到多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述水解液为异丙醇和水按照重量比为2-3:5-7的混合液；
S4.改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将10重量份步骤S3制得的多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，加入3-5重量份改性剂，加热至35-40℃反应2-3h，过滤，干燥，得到改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
所述改性剂为十六烷基二甲基溴化铵和KH550的混合物，质量比为3-5:2；
S5.氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将5-7重量份氧化石墨烯溶于50重量份水中，加入10-12重量份步骤S4制得的改性多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，1000-2000W超声反应0.5-1h，过滤，干燥，得到氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料；
S6.石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料的制备：将17-20重量份步骤S5制得的氧化石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料加入50重量份水中，分散均匀，加入3-7重量份26-28wt%的氨水和2-3重量份水合肼，加热至80-100℃反应1-3h，过滤，洗涤，干燥，得到石墨烯@多孔氧化铝包覆高导热细粉料材料，即为耐磨高导热耐高温材料。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的制备方法制得的耐磨高导热耐高温材料。
7.一种用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：锆刚玉细粉18-24份、纳米氮化铝10-12份、石墨烯1-2份、碳化硅24-25份、氧化锆细粉9-15份、铝酸钙水泥6-8份、氧化铝细粉4-6份、耐磨高导热耐高温材料3-5份、分散剂0.1-0.2份、氧化铍细粉0.5-1份、二氧化钒细粉0.2-0.4份。
8.根据权利要求1所述用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料，其特征在于，所述锆刚玉细粉的粒度不大于2mm，所述碳化硅的粒度不大于0.1mm，所述氧化锆细粉的粒度为0.075-0.087mm；所述铝酸钙水泥的颗粒直径不大于200目，Al2O3含量大于75wt％；所述氧化铝细粉粒度不大于0.05mm，Al2O3含量大于等于99.5wt％；所述氧化铍细粉度不大于0.2mm；所述二氧化钒细粉的粒度不大于0.1mm；所述分散剂选自硅酸钠、硅酸钾、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素及其衍生物、聚丙烯酰胺、瓜尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种，优选地，为硅酸钠、三乙基己基磷酸的复配混合物，质量比为3-5:2。
9.一种如权利要求7或8所述用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将锆刚玉细粉、纳米氮化铝、氧化锆细粉、氧化铝细粉、氧化铍细粉、二氧化钒细粉混合，球磨，得到粉料；
（2）将石墨烯、碳化硅、耐磨高导热耐高温材料加入铝酸钙水泥中，搅拌混合，得到混合料；
（3）将步骤（1）得到的粉料和步骤（2）得到的混合料搅拌混合第一时间段，加入分散剂，继续搅拌混合第二时间段，得到用于循环流化床锅炉的高导热耐磨材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为2-3h；步骤（2）中所述搅拌混合的时间为15-30min，转速为500-700r/min；步骤（3）中所述搅拌混合的转速为300-500r/min；所述第一时间段为20-30min，所述第二时间段为30-50min。
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