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一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料及其制备方法技术

技术编号:33646145 阅读:70 留言:0更新日期:2022-06-02 20:22
本发明专利技术公开了一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料及其制备方法,多功能相变复合材料由再生纤维素/石墨烯填充镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶、相变材料和MXene薄膜组成,采用真空冷冻干燥法制备再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶,真空浸渍法制备相变复合材料半成品,真空辅助抽滤法制备MXene薄膜,并通过物理结合法等制备方法制备镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料,多功能相变复合材料具备优异的综合性能,相变潜热高达154.3J/g,热导率提高到0.47Wm

【技术实现步骤摘要】
一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及多功能复合材料
,特别是一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的飞速发展,对电子元器件的制备材料也提出了高要求以满足使用要求。单一功能性的材料在实际应用上有颇多的局限性,因此设计兼具有多种功能性的材料可解决此类问题。例如,尽管导热相变复合材料具有热能储存和释放的功能,可以有效解决电子元器件在运行中产生的热量积聚的问题。然而,随着电子元器件集成化程度日益提高,不可避免地伴随着电磁辐射干扰的问题。因此赋予材料高电磁屏蔽性能以减少电磁波带来的危害和干扰问题是一种高效的解决方法。目前越来越多的研究人员致力于开发多功能的复合材料用于电子设备领域,其中高电磁屏蔽效能的导热相变复合材料具有很大的研究价值和广阔的应用前景。
[0003]相变材料可以通过调节温度变化来控制加热或冷却过程中储存或者释放的潜热,具有高储能密度、低温波动性和良好耐候性等优点。但是它同样存在缺点,如自身封装性差,易泄漏、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料,其特征在于,所述多功能相变复合材料由再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶、相变材料和MXene薄膜复合而成,所述再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶具有三维双支撑网络结构;所述MXene薄膜具有致密的多层结构,所述相变材料有效封装在多功能复合材料中,所述镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料导热系数为0.2

0.5W
·
m
‑1K
‑1;电磁屏蔽效能为24

32dB,相变潜热139.3

154.3J/g。2.一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:步骤S1:利用镀镍三聚氰胺海绵,再生纤维素,石墨烯,采用真空冷冻干燥法制备得到再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶;步骤S2:将步骤S1中制备得到的再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶与相变材料通过真空浸渍法制备相变复合材料半成品;步骤S3:采用真空辅助过滤法抽滤MXene胶体溶液,制备少层MXene薄膜;步骤S4:将步骤S2制备得到的相变复合材料半成品和步骤S3中制备得到的MXene薄膜通过物理粘附制得所述镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料。3.如权利要求2所述的一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料制备方法,其特征在于,所述步骤S1中再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶的制备方法包括以下步骤:步骤S11:采用表面化学镀镍法制备镀镍三聚氰胺海绵,洗净的三聚氰胺海绵先后在敏化液、活化液中分别超声处理,洗涤烘干后放入化学镀液中,逐滴加入还原剂溶液,超声反应化学镀镍,最后捞出镀镍海绵反复洗涤,烘干备用;所述敏化液由六水氯化锡和盐酸溶液配成,所述活化液由氯化钯和盐酸溶液配成,所述化学镀液为六水氯化镍、二水合柠檬酸钠、氨水混合于去离子水中配成的混合液,所述还原剂溶液由次磷酸钠溶于去离子水中配成;步骤S12:采用低温碱

尿素

水溶解体系溶解棉短绒制备再生纤维素,预先将石墨烯粉体加入溶解体系并低温处理得到溶解体系/石墨烯的混合液,控制石墨烯粉体质量浓度为1wt%~5wt%,然后将棉短绒加入溶解体系/石墨烯的混合液中,迅速取出使用电动磁力搅拌棒搅拌,得到再生纤维素/石墨烯混合液;所述溶解体系为氢氧化钠,尿素,去离子水混合液;步骤S13:将步骤S11中制备的镀镍三聚氰胺海绵浸泡在步骤S12中制备的再生纤维素/石墨烯混合液中,充分吸收混合液,直至海绵内部无气泡,然后取出复合体迅速放入无水乙醇中进行凝胶化,经过去离子水进行溶剂置换多次,复合凝胶块在液氮氛围中采用冰模板法冷冻,最后经冷冻干燥得到块状再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶。4.如权利要求2所述的一种镀镍泡沫和MXene协同支撑的多功能相变复合材料制备方法,其特征在于,所述步骤S2中通过真空浸渍法制备相变复合材料半成品的具体方法为:将相变材料预先熔融,将再生纤维素/石墨烯包覆镀镍三聚氰胺海绵复合气凝胶浸入熔融的相变材料中,保持温...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛白程紫玲
申请(专利权)人:贵州大学
类型:发明
国别省市:

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