【技术实现步骤摘要】
一种钨青铜隔热粒子及其制备方法
[0001]本专利技术涉及一种钨青铜隔热粒子及其制备方法。
技术介绍
[0002]钨青铜具有较高的近红外吸收能力和可见光透过率，近几年来在隔热涂料以及隔热玻璃应用广泛。现有的隔热粉体钨青铜普遍存在其吸收近红外线迅速转化为热能，热能不及时导出会极大降低应用材料寿命的缺点。
[0003]因此，亟需提供一种导热性好，且红外阻隔能力和导电性效果均较佳的钨青铜。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的问题在于克服现有技术中钨青铜隔热粒子导热性差，同时难以兼具较佳的红外阻隔能力和导电性效果的缺陷，提供一种钨青铜隔热粒子及其制备方法。本专利技术中的钨青铜隔热粒子可在显著提高其导热性能的同时，进一步提高其红外阻隔能力，增加其导电性，且具有良好的透明性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供的技术方案之一为：一种钨青铜隔热粒子，其包括钨青铜，以及包覆在所述钨青铜表面的碳物质层；
[0007]所述碳物质层包括石墨烯和/或碳纳米管。
[0008]本专利技术中，所述钨青铜本领域技术人员可理解为外貌似铜、具有化学惰性的含钨化合物，优选为呈六方晶体的含钨化合物。
[0009]本专利技术中，所述碳物质层优选包括石墨烯或碳纳米管。所述碳物质层的厚度优选为2～8nm，例如5～7nm、7～8nm、4～5nm或者5～6nm。
[0010]本专利技术中，所述钨青铜的平均粒径D
50>可为4～9μm，例如4.672μm、5.458μm、5.978μm或者8.637μm。
[0011]本专利技术中，所述钨青铜隔热粒子的平均粒径D
50
可为9～12μm，例如8.856μm、8.670μm、9.375μm或者11.776μm。一般地，所述钨青铜隔热粒子的一次粒径可为30～40nm。
[0012]本专利技术提供的技术方案之二为：一种钨青铜隔热粒子的制备方法，其包括以下步骤：
[0013](1)碳物质和氧化剂进行氧化反应，得到氧化性碳物质溶液；
[0014]其中，所述碳物质包括石墨烯和/或碳纳米管；
[0015](2)所述氧化性碳物质溶液与钨青铜溶液混合，并加入还原剂，反应，得到钨青铜隔热粒子。
[0016]本专利技术步骤(1)中，所述氧化剂可为本领域常规，例如硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种；优选为硝酸或硫酸。
[0017]其中，所述硝酸可为本领域常规的浓度为70％的硝酸溶液。
[0018]其中，所述硫酸可为本领域常规的浓度为70％的硫酸溶液。
[0019]本专利技术步骤(1)中，所述氧化反应用于使碳物质表面带有含氧官能团，可有效避免碳物质本身发生团聚影响效果。
[0020]所述氧化反应的条件和参数可为本领域常规。例如，所述氧化反应的温度一般为60～120℃，优选为80～100℃。所述氧化反应的时间一般为1～10h，优选为5～6h。
[0021]本专利技术步骤(1)中，所述氧化反应后，一般还可包括洗涤和过滤的步骤。
[0022]其中，所述洗涤的条件和参数可为本领域常规。
[0023]其中，所述过滤的条件和参数可为本领域常规。
[0024]优选地，所述洗涤和所述过滤完成后，将得到的氧化性碳物质超声分散到水溶液中，得到氧化性碳物质溶液。
[0025]本专利技术步骤(1)中，所述氧化性碳物质溶液的浓度可为0.1～10mg/mL。
[0026]本专利技术步骤(2)中，所述混合的方式可为本领域常规，优选为超声分散混合。
[0027]所述混合的时间优选为2～5h。
[0028]本专利技术步骤(2)中，所述还原剂可为水合肼、蔗糖、硼氢化钠、乙二胺和氨水中的一种或多种，优选为水合肼或乙二胺。
[0029]本专利技术步骤(2)中，所述反应的温度优选为60～100℃。
[0030]本专利技术步骤(2)中，所述反应优选为在搅拌条件下反应。
[0031]其中，所述搅拌的速度可为400～1000r/min。
[0032]其中，所述搅拌的时间可为0.5～5h。
[0033]本专利技术步骤(2)中，所述反应后，优选还包括清洗和过滤的步骤。
[0034]其中，所述清洗可为本领域常规，优选为采用去离子水和/或乙醇清洗。
[0035]其中，所述过滤可为本领域常规。一般地，所述过滤后，将过滤物干燥，得到钨青铜隔热粒子。所述干燥的操作和条件可为本领域常规，例如，所述干燥的方式可为烘干干燥。所述干燥的温度可为80℃。
[0036]本专利技术中，步骤(1)中所述的碳物质与步骤(2)中所述的钨青铜的质量比可为1:(10～5000)。
[0037]本专利技术步骤(2)中，所述还原剂与所述氧化性碳物质的质量比可为(0.1～5):1。
[0038]本专利技术步骤(2)中，所述钨青铜溶液可为本领域常规，例如采用下述制备方法制得：将钨青铜粉体分散在乙醇或去离子水中，加入硅烷偶联剂，超声分散，得到钨青铜溶液。
[0039]其中，所述钨青铜溶液的固含量优选为10wt％～30wt％，例如20wt％。所述钨青铜溶液的固含量本领域技术人员一般可理解为钨青铜粉体占钨青铜溶液的质量百分比为10wt％～30wt％，例如20wt％。
[0040]其中，所述硅烷偶联剂可为本领域常规，优选为硅烷偶联剂570。所述硅烷偶联剂添加量优选为所述钨青铜粉体的1wt％～5wt％。
[0041]其中，所述钨青铜粉体可为本领域常规，优选采用下述制备方法制得：
[0042]S1、将含钨的溶液和含铯的溶液混合，并砂磨，再加入分散剂和络合剂，得到前驱体溶胶；
[0043]S2、将S1得到的前驱体溶胶进行干燥，破碎，并煅烧，得到钨青铜粉体。
[0044]S1中，所述含钨的溶液中，溶质可为钨酸、氧化钨、偏钨酸铵、仲钨酸铵或钨酸铵。溶剂可为去离子水、甲醇、乙醇和乙二醇的一种或多种。
[0045]S1中，所述含钨的溶液中，所述溶质的浓度可为1～2mol/L，例如1.5mol/L。
[0046]S1中，所述含铯的溶液中，溶质可为碳酸铯、硝酸铯、氢氧化铯、硫酸铯或氯化铯。溶剂可为去离子水、甲醇、乙醇和乙二醇的一种或多种。
[0047]S1中，所述含钨的溶液和所述含铯的溶液中，钨元素和铯元素的摩尔比可为(2.5～3):1，优选为3:1。
[0048]S1中，所述砂磨的操作和条件可为本领域常规，例如，所述砂磨的温度可为20～50℃，优选为25℃。所述砂磨的时间可为3～25h。所述砂磨的设备一般可采用砂磨机。所述砂磨机的转速优选为1500～3000r/min。
[0049]S1中，优选地，先加入分散剂，再加入络合剂。
[0050]S1中，所述分散剂可为聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇单甲醚、聚乙二醇单丁醚和蓖麻油聚氧乙烯醚20中的一种或多种，优选为聚乙二醇、聚乙二醇单丁醚或蓖麻油聚氧乙烯醚20。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钨青铜隔热粒子，其特征在于，其包括钨青铜，以及包覆在所述钨青铜表面的碳物质层；所述碳物质层包括石墨烯和/或碳纳米管。2.如权利要求1所述的钨青铜隔热粒子，其特征在于，所述钨青铜隔热粒子满足下述条件
①
～
⑤
中的一种或多种：
①
、所述钨青铜为呈六方晶体的含钨化合物；
②
、所述碳物质层包括石墨烯或碳纳米管；
③
、所述碳物质层的厚度为2～8nm，例如5～7nm、7～8nm、4～5nm或者5～6nm；
④
、所述钨青铜的平均粒径D
50
为4～9μm；
⑤
、所述钨青铜隔热粒子的平均粒径D
50
为9～12μm；优选地，所述钨青铜隔热粒子同时满足上述条件
①
～
⑤
。3.一种钨青铜隔热粒子的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)碳物质和氧化剂进行氧化反应，得到氧化性碳物质溶液；其中，所述碳物质包括石墨烯和/或碳纳米管；(2)所述氧化性碳物质溶液与钨青铜溶液混合，并加入还原剂，反应，得到钨青铜隔热粒子。4.如权利要求3所述的钨青铜隔热粒子的制备方法，其特征在于，所述钨青铜隔热粒子的制备方法满足下述条件i～v中的一种或多种：i、步骤(1)中，所述氧化剂为硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种；优选为硝酸或硫酸；ii、步骤(1)中，所述氧化反应的温度为60～120℃，优选为80～100℃；iii、步骤(1)中，所述氧化反应的时间为1～10h，优选为5～6h；iv、步骤(1)中，所述氧化反应后，还包括洗涤和过滤的步骤；优选地，所述洗涤和所述过滤完成后，将得到的氧化性碳物质超声分散到水溶液中，得到氧化性碳物质溶液；v、步骤(1)中，所述氧化性碳物质溶液的浓度为0.1～10mg/mL；优选地，所述钨青铜隔热粒子的制备方法同时满足上述条件i～v。5.如权利要求3所述的钨青铜隔热粒子的制备方法，其特征在于，所述钨青铜隔热粒子的制备方法满足下述条件I～VIII中的一种或多种：I、步骤(2)中，所述混合为超声分散混合；II、步骤(2)中，所述混合的时间为2～5h；III、步骤(2)中，所述还原剂为水合肼、蔗糖、硼氢化钠、乙二胺和氨水中的一种或多种，优选为水合肼或乙二胺；IV、步骤(2)中，所述反应的温度为60～100℃；V、步骤(2)中，所述反应为在搅拌条件下反应；所述搅拌的速度优选为400～1000r/min；所述搅拌的时间优选为0.5～5h；VI、步骤(2)中，所述反应后，还包括清洗和过滤的步骤；优选地，所述清洗为采用去离子水和/或乙醇清洗；优选地，所述过滤后，将过滤物干燥，得到钨青铜隔热粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓峰，陆鼎亮，余子涯，
申请(专利权)人：上海朗亿功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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