本发明专利技术公开了一种具有光热电热转换与疏水性表面结构的含有石墨烯的聚氨酯复合材料及其制备方法和应用，该复合材料从下至上依次为纯聚氨酯层、石墨烯‑聚氨酯复合材料层和具有粗糙微纳结构的疏水性表面。该复合材料底部为纯聚氨酯层，可实现高效的集热升温，热量缓释。本发明专利技术利用FDM 3D打印工艺，在打印熔融石墨烯‑聚氨酯复合材料层过程中，使石墨烯定向排列，从而使获得的复合材料层具有高各向异性导热比。本发明专利技术通过使用高能束流辐照对复合材料的表面进行激光诱导处理，使材料表面疏水的化学成分与化学键增多，结合激光作用的在材料表面产生的粗糙微纳多孔结构，使其具有疏水特性，在全天候除冰/防冰应用领域具有极高的应用潜能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造，具体涉及一种具有光热电热转换与疏水性表面结构的含有石墨烯的聚氨酯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、太阳能作为一种清洁、可持续且广泛可获得的资源，正受到越来越多的关注，特别是在全球碳中和和能源转型目标的背景下，作为防冰和除冰的手段。太阳能热转化技术通过将太阳能直接转化为热能，已显示出在提高转化效率方面的潜力，尤其是通过扩展太阳光谱响应范围，从紫外(uv)到可见光和红外(ir)范围。
2、石墨烯凭借其独特的电子带结构，能够高效吸收广泛的光谱，包括可见光、红外光和微波，并将这些波长的光转化为热能。其独特的电子结构不仅使碳原子排列成蜂窝状结构，还赋予了石墨烯卓越的热导率和电导率特性。这些独特的光吸收和热性能使石墨烯成为太阳能热转化和光热除冰应用的有前景材料。此外，石墨烯片的面内(in-plane)热导率极高，介于1000至3000w/(m·k)之间，而其面外(through-plane)热导率则约为5w/(m·k)左右。为了有效利用石墨烯的各向异性热性能，制造过程中使其定向排列至关重要。
>3、除了光热转化，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有光热电热转换与疏水性表面结构的含有石墨烯的聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯为热塑性聚氨酯颗粒，硬度为95A。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯片为二维单层石墨烯、多层石墨烯、单晶石墨烯、多晶石墨烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述共混料中聚氨酯和石墨烯片的质量比为7:3。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述共混料的制备是利用双锥型混合机完成的，方法为：采用双锥型混合机在真空环境下对...
【技术特征摘要】
1.一种具有光热电热转换与疏水性表面结构的含有石墨烯的聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯为热塑性聚氨酯颗粒，硬度为95a。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯片为二维单层石墨烯、多层石墨烯、单晶石墨烯、多晶石墨烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述共混料中聚氨酯和石墨烯片的质量比为7:3。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述共混料的制备是利用双锥型混合机完成的，方法为：采用双锥型混合机在真空环境下对所述聚氨酯和石墨烯片进行熔融混合，所述熔融混合温度为180至...
【专利技术属性】
技术研发人员：王振洋，席敏，张淑东，李年，刘翠，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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