一种用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法。以天然农作物秸秆芯为原材料，通过碳化和超声剥离工艺，可制得用于风机叶片的生物质石墨烯。通过控制工艺参数，在石墨烯中保留一定量的有机溶剂，从而提高石墨烯与风机叶片基体树脂的浸润性。与现有技术相比，本发明专利技术的石墨烯制备方法以廉价易得的农作物秸秆为原料，制得机械性能和浸润性优良的生物质石墨烯，可用作风机叶片的增强材料，也可广泛应用于水轮机、涡轮机、飞机螺旋桨、工业风扇等众多领域。本发明专利技术采用的生物质石墨烯的制备方法具有工艺条件温和、工艺简单易操作、设备要求低、生产成本低等优点，适用于大规模批量生产，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法
本专利技术属于风机叶片材料领域，涉及一种用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法。
技术介绍
(1)风能是最具开发潜力的一种可再生能源。风机叶片是风力发电系统的关键部件，是风力发电机组获得较高风能利用系数和经济效益的基础。风机叶片长度与风机功率成正比，叶片越长，捕获风能越多，风机功率越大。随着风电机组的大型化发展，要求叶片材料具有密度小、抗疲劳强度高和机械性能好等特点。为了保障在恶劣的自然环境下长周期正常运行，现代大型风机叶片通常采用纤维增强树脂复合材料制成。常见的纤维增强材料有玻璃纤维和碳纤维，基体材料主要有环氧树脂、环氧乙烯基树脂和不饱和聚酯等热固性树脂。(2)玻璃纤维增强材料成本低，在中小型风机叶片中应用较多。但是，随着叶片长度的增加，对增强材料的强度和刚度等性能提出了新的要求，玻璃纤维较难达到使用要求。大型风机叶片采用碳纤维增强材料可充分发挥其高弹轻质、抗疲劳性好、防雷击等优点。但是，碳纤维具有成本高、与基体树脂的浸润性差的缺点。(3)石墨烯是一种碳原子以sp2杂化成的六元环排列形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风机叶片的生物质石墨烯，其特征在于：以天然农作物秸秆芯为原材料，依次通过粉碎、碳化、超声剥离工艺，制得与基体树脂具有良好浸润性的生物石墨烯浆料。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于风机叶片的生物质石墨烯，其特征在于：以天然农作物秸秆芯为原材料，依次通过粉碎、碳化、超声剥离工艺，制得与基体树脂具有良好浸润性的生物石墨烯浆料。


2.如权利要求1所述的用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)去除天然农作物秸秆的外壳，将秸秆芯机械粉碎成粉末状，粒径尺寸控制在60目至200目范围；
(2)将秸秆芯粉末放入管式炉中碳化，管式炉升温速率控制在5～20℃/min，升温至200～600℃，保温1～20h后，得到碳化产物；
(3)将1～50g碳化产物加入100mL有机溶剂中浸泡并搅拌0.5h，再在10～60℃下超声2～48h后，得到超声剥离产物；
(4)将超声剥离产物放入烘箱中，在40～140℃下保温0.5～10h，控制固体含量在70～95％范围，制得生物质石墨烯。


3.如权利要求2所述的一种用于风机叶片的生物质石墨烯的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的去除天然农作物秸秆的外壳，将秸秆芯机械粉碎成粉末状，粒径尺寸控制在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢娟，王虎，刘彪，柏鹏辉，王陈杰，许家科，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51