The invention provides a method for controlling the growth of graphene coating on the surface of copper plated steel fiber by chemical vapor deposition. Mainly includes the following steps: 1). Cleaning the copper plated steel fiber; 2). The copper plating of steel fiber high temperature annealing treatment; 3). The process parameters and the copper steel fiber position regulating chemical vapor deposition; 4). Graphene grown on copper surface of steel fiber, obtained the graphene film with homogeneous thickness controllable the. The process is simple and easy to operate, copper graphite steel fiber surface chemical properties of graphene can effectively improve the stability and strength of copper steel fiber in cement based composite materials and corrosion resistance, and can be used as cement hydration reaction, the nucleation point to promote cement hydration reaction, the formation of dense structure of cement finally effectively prevent cracks increase the strength of cement-based composite materials. It has a broad application prospect in the field of cement-based composite materials.
【技术实现步骤摘要】
一种在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法
本专利技术涉及在在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,属于材料化学制备
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化形成的具有蜂窝状晶体结构二维纳米材料,独特的晶格结构使其具有优异的力学、电学、光学和热学性能。石墨烯在场效应晶体管、高频电子器件、透明导电薄膜、复合材料、储能材料、电化学传感器等方面具有广阔的应用前景。目前制备石墨烯的方法主要有微机械剥离法、SiC外延生长法、氧化还原法以及化学气相沉积法。化学气相沉积法主要是在高温条件下利用铜箔催化碳源裂解并在铜箔表面反应生成石墨烯薄膜。与氧化还原法制备得到的石墨烯相比较,化学气相沉积法石墨烯缺陷较少具有更完美的晶格结构,所以化学气相沉积法石墨烯具有更高的质量和优异的导电性。由于石墨烯超常的物理和化学性质,其在复合材料领域的应用研究越来越多,特别在建筑材料领域也得到越来越广的应用。研究表明与纳米材料(碳纳米管、石墨烯)结合会改变水泥的微观性能。在水泥浆中引入纳米材料可以减少孔隙率和水化速度导致产生更强和更耐久的产物。高的比表面积使纳米材料可以有效的控制水泥基复合材料的微裂纹的扩展。一般水泥基材料属于脆性材料,它的抗拉、抗折强度低,脆性大,易开裂。因此,在水泥基材料中掺入镀铜钢纤维可以强化韧化水泥,从而提高水泥基材料的抗裂纹扩展能力和耐久性。但同时镀铜钢纤维与水泥基材料结合时又存在界面结合易于腐蚀等问题,所以利用化学气相沉积法在镀铜钢纤维表面生长的石墨烯包覆膜可以有效改善这些问题。本专利技术以镀铜钢纤维为基底,通过化学气相沉积法在其表面生长石墨烯包覆 ...
【技术保护点】
一种在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,其特征在于:将镀铜钢纤维用清洗后悬空放入石英管中并在管式炉中进行一段时间的退火,之后在管式炉中通入载气和碳源气体通过常压化学气相沉积法在镀铜钢纤维表面生长石墨烯。
【技术特征摘要】
1.一种在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,其特征在于:将镀铜钢纤维用清洗后悬空放入石英管中并在管式炉中进行一段时间的退火,之后在管式炉中通入载气和碳源气体通过常压化学气相沉积法在镀铜钢纤维表面生长石墨烯。2.如权利要求1所述的在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,其特征在于:所述镀铜钢纤维的的长度为1-13mm、直径为0.1-0.5mm。3.如权利要求1所述的在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,其特征在于:所述的载气为氩气和氢气,碳源气体为甲烷。4.如权利要求1所述的在镀铜钢纤维表面可控生长石墨烯包覆膜的方法,其特征在于:所述的常压化学气相沉积...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭新立,葛创,陈衡,祝龙,陈忠涛,赵丽,刘园园,孙伟,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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