一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术制造技术

本发明专利技术公开了一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，包括以下质量份数组成配比：组分一：石墨烯：0.2～9.3；组分二：碳纳米管：0.1～8.2；组分三：磁电离子复合剂：0.2～7.7；组分四：离子调节剂：0.1～2.8；组分七：离子交联剂：0.1～4.2；组分八：离子固化剂：0.2～6.8；组分五：PH调节剂：0.1～2.2；组分六：纳米分散剂：0.01～2.2；组分七：离子溶液稳定剂：0.1～3.2；组分八：去离子水：15～55；通过在碳材料结构件表面纳米沉积石墨烯涂层，提升碳材料结构件表面的致密度，有效防止掉粉，还耐高温，同时不改变碳材料的特性，提升碳材料结构件耐水和中低温抗氧化的性能，耐水煮，耐湿热，延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术
本专利技术属于碳材料表面处理
，具体涉及一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术。
技术介绍
碳材料结构件(主要有：石墨结构件、碳纤维结构件)有诸多优势，但在使用过程中普遍存在表面致密度不够甚至掉粉的情况，导致高纯要求的工况难于适应；碳材料结构件主要用于高温或超高温的热场工况，比如在单晶硅的生产过程中，大量运用碳材料结构件(碳纤维坩埚、碳纤维保温隔热毡等)，整个环境洁净度要求高，传统的工艺达不到要求，石墨模具或石墨结构件，对表面致密度也有更高的要求，表面致密度不够掉粉也给石墨模具和其它石墨结构件的运用带来了障碍的问题，为此我们提出一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，包括以下质量份数组成配比：组分一：石墨烯：0.2～9.3；组分二：碳纳米管：0.1～8.2；组分三：磁电离子复合剂：0.2～7.7；组分四：离子调节剂：0.1～2.8；组分七：离子交联剂：0.1～4.2；组分八：离子固化剂：0.2～6.8；组分五：PH调节剂：0.1～2.2；组分六：纳米分散剂：0.01～2.2；组分七：离子溶液稳定剂：0.1～3.2；组分八：去离子水：15～55；制备步骤如下：步骤一：石墨烯、碳纳米管、磁电离子复合剂、离子调节剂、离子交联剂、离子固化剂、PH调节剂、纳米分散剂、离子溶液稳定剂与去离子水，常温常压下混合熟化，形成稳定的熟化液备用；步骤二：熟化液在低温下纳米分散，形成稳定的纳米分散液；步骤三：稳定的纳米分散液常温常压下进行熟化，形成稳定的石墨烯纳米沉积液备用；步骤四：碳材料结构件上产线工装；步骤五：碳材料结构件前处理，常温常压下水性循环除油除脂去毛刺后，碳材料结构件在常温常压下磁化预处理，磁化预处理碳材料结构件备用；步骤六：磁化预处理碳材料结构件浸入石墨烯纳米沉积液，调节石墨烯纳米沉积液磁场与磁化预处理碳材料结构件磁场相匹配，调节磁场极性实现石墨烯纳米液相沉积，磁化预处理碳材料结构件表面形成稳定均匀定向的以石墨烯为主的石墨烯纳米涂层，形成纳米沉积石墨烯碳材料结构件；步骤七：纳米沉积石墨烯碳材料结构件表面，在匹配磁场控制的常温常压循环液相下去除非受控沉积离子和沉积物，形成磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件；步骤八：磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件常压加温，对涂层再排列致密化，再功能化；步骤九：功能化后碳材料结构件常压加温进行气相沉积，对液相沉积后的再排列致密化石墨烯涂层在匹配磁场作用下再次强排列完全交联致密化，气相沉积修复液相沉积缺陷涂层均匀化，同时再次定向排列液相沉积石墨烯单元，同时实现完全致密化；步骤十：气相沉积完的碳材料结构件冷却到常温下工装，成品包装。优选的，所述步骤一中常温温度控制在5℃～40℃，熟化时间控制在24小时～48小时。优选的，所述步骤二中低温温度控制在5℃～28℃，分散时间控制在3～28小时，且纳米分散液固相平均粒径控制在50纳米～12微米。优选的，所述步骤三与步骤五中常温温度均控制在5℃～40℃，步骤三中熟化时间控制在24～96小时。优选的，所述步骤八中加温温度控制在45℃～280℃，且涂层含水率控制在1％～5％。优选的，所述步骤九中加温温度控制在50℃～350℃。优选的，所述离子交联剂选用异氰酸酯与酰氯其中的一种。优选的，所述离子调节剂选用氯化钠、柠檬酸钠、冰醋酸与氢氧化钠其中的一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，通过在碳材料结构件表面纳米沉积石墨烯涂层，提升碳材料结构件表面的致密度，有效防止掉粉，还耐高温，同时会确保碳材料的特性不改变，提升碳材料结构件(碳纤维架构件、石墨结构件)耐水和中低温抗氧化的性能，耐水煮，耐湿热，延长使用寿命。附图说明图1为本专利技术的纳米沉积石墨烯涂层制备流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，包括以下质量份数组成配比：组分一：石墨烯：9.3；组分二：碳纳米管：8.2；组分三：磁电离子复合剂：7.7；组分四：离子调节剂：2.8；组分七：离子交联剂：4.2；组分八：离子固化剂：6.8；组分五：PH调节剂：2.2；组分六：纳米分散剂：2.2；组分七：离子溶液稳定剂：3.2；组分八：去离子水：53.4；制备步骤如下：步骤一：石墨烯、碳纳米管、磁电离子复合剂、离子调节剂、离子交联剂、离子固化剂、PH调节剂、纳米分散剂、离子溶液稳定剂与去离子水，常温常压下混合熟化，形成稳定的熟化液备用；步骤二：熟化液在低温下纳米分散，形成稳定的纳米分散液；步骤三：稳定的纳米分散液常温常压下进行熟化，形成稳定的石墨烯纳米沉积液备用；步骤四：碳材料结构件上产线工装；步骤五：碳材料结构件前处理，常温常压下水性循环除油除脂去毛刺后，碳材料结构件在常温常压下磁化预处理，磁化预处理碳材料结构件备用；步骤六：磁化预处理碳材料结构件浸入石墨烯纳米沉积液，调节石墨烯纳米沉积液磁场与磁化预处理碳材料结构件磁场相匹配，调节磁场极性实现石墨烯纳米液相沉积，磁化预处理碳材料结构件表面形成稳定均匀定向的以石墨烯为主的石墨烯纳米涂层，形成纳米沉积石墨烯碳材料结构件；步骤七：纳米沉积石墨烯碳材料结构件表面，在匹配磁场控制的常温常压循环液相下去除非受控沉积离子和沉积物，形成磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件；步骤八：磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件常压加温，对涂层再排列致密化，再功能化；步骤九：功能化后碳材料结构件常压加温进行气相沉积，对液相沉积后的再排列致密化石墨烯涂层在匹配磁场作用下再次强排列完全交联致密化，气相沉积修复液相沉积缺陷涂层均匀化，同时再次定向排列液相沉积石墨烯单元，同时实现完全致密化；步骤十：气相沉积完的碳材料结构件冷却到常温下工装，成品包装。进一步地，步骤一中常温温度控制在5℃，熟化时间控制在24小时。进一步地，步骤二中低温温度控制在5℃，分散时间控制在3小时，且纳米分散液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，其特征在于，包括以下质量份数组成配比：/n组分一：石墨烯：0.2～9.3；/n组分二：碳纳米管：0.1～8.2；/n组分三：磁电离子复合剂：0.2～7.7；/n组分四：离子调节剂：0.1～2.8；/n组分七：离子交联剂：0.1～4.2；/n组分八：离子固化剂：0.2～6.8；/n组分五：PH调节剂：0.1～2.2；/n组分六：纳米分散剂：0.01～2.2；/n组分七：离子溶液稳定剂：0.1～3.2；/n组分八：去离子水：15～55；/n制备步骤如下：/n步骤一：石墨烯、碳纳米管、磁电离子复合剂、离子调节剂、离子交联剂、离子固化剂、PH调节剂、纳米分散剂、离子溶液稳定剂与去离子水，常温常压下混合熟化，形成稳定的熟化液备用；/n步骤二：熟化液在低温下纳米分散，形成稳定的纳米分散液；/n步骤三：稳定的纳米分散液常温常压下进行熟化，形成稳定的石墨烯纳米沉积液备用；/n步骤四：碳材料结构件上产线工装；/n步骤五：碳材料结构件前处理，常温常压下水性循环除油除脂去毛刺后，碳材料结构件在常温常压下磁化预处理，磁化预处理碳材料结构件备用；/n步骤六：磁化预处理碳材料结构件浸入石墨烯纳米沉积液，调节石墨烯纳米沉积液磁场与磁化预处理碳材料结构件磁场相匹配，调节磁场极性实现石墨烯纳米液相沉积，磁化预处理碳材料结构件表面形成稳定均匀定向的以石墨烯为主的石墨烯纳米涂层，形成纳米沉积石墨烯碳材料结构件；/n步骤七：纳米沉积石墨烯碳材料结构件表面，在匹配磁场控制的常温常压循环液相下去除非受控沉积离子和沉积物，形成磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件；/n步骤八：磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件常压加温，对涂层再排列致密化，再功能化；/n步骤九：功能化后碳材料结构件常压加温进行气相沉积，对液相沉积后的再排列致密化石墨烯涂层在匹配磁场作用下再次强排列完全交联致密化，气相沉积修复液相沉积缺陷涂层均匀化，同时再次定向排列液相沉积石墨烯单元，同时实现完全致密化；/n步骤十：气相沉积完的碳材料结构件冷却到常温下工装，成品包装。/n...

【技术特征摘要】
1.一种碳材料表面耐高温致密化的纳米沉积石墨烯涂层技术，其特征在于，包括以下质量份数组成配比：
组分一：石墨烯：0.2～9.3；
组分二：碳纳米管：0.1～8.2；
组分三：磁电离子复合剂：0.2～7.7；
组分四：离子调节剂：0.1～2.8；
组分七：离子交联剂：0.1～4.2；
组分八：离子固化剂：0.2～6.8；
组分五：PH调节剂：0.1～2.2；
组分六：纳米分散剂：0.01～2.2；
组分七：离子溶液稳定剂：0.1～3.2；
组分八：去离子水：15～55；
制备步骤如下：
步骤一：石墨烯、碳纳米管、磁电离子复合剂、离子调节剂、离子交联剂、离子固化剂、PH调节剂、纳米分散剂、离子溶液稳定剂与去离子水，常温常压下混合熟化，形成稳定的熟化液备用；
步骤二：熟化液在低温下纳米分散，形成稳定的纳米分散液；
步骤三：稳定的纳米分散液常温常压下进行熟化，形成稳定的石墨烯纳米沉积液备用；
步骤四：碳材料结构件上产线工装；
步骤五：碳材料结构件前处理，常温常压下水性循环除油除脂去毛刺后，碳材料结构件在常温常压下磁化预处理，磁化预处理碳材料结构件备用；
步骤六：磁化预处理碳材料结构件浸入石墨烯纳米沉积液，调节石墨烯纳米沉积液磁场与磁化预处理碳材料结构件磁场相匹配，调节磁场极性实现石墨烯纳米液相沉积，磁化预处理碳材料结构件表面形成稳定均匀定向的以石墨烯为主的石墨烯纳米涂层，形成纳米沉积石墨烯碳材料结构件；
步骤七：纳米沉积石墨烯碳材料结构件表面，在匹配磁场控制的常温常压循环液相下去除非受控沉积离子和沉积物，形成磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件；
步骤八：磁场受控的纳米沉积石墨烯涂层碳材料结构件常压加温，对涂层再排列致密化，再功能化；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国旺，
申请(专利权)人：薛国旺，
类型：发明
国别省市：广东;44