[发明专利]一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层以及制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层，内层主要由石墨烯、纳米氧化铝粉和纳米氧化硅粉组成，并石墨烯、纳米氧化铝粉和纳米氧化钛粉通过硅溶胶结合；外层为陶瓷树脂在高温下形成的一层透明的二氧化硅保护膜。有益效果在于：内层采用石墨烯、纳米氧化铝粉、纳米氧化钛粉配比，能够利用石墨烯的高导热、远红外功能，提高陶瓷性能。采用外层结构，能够避免石墨烯氧化，同时又不干扰内层的远红外功能。陶瓷涂层可以应用在800℃以下的高温和中低温的散热器上，耐高温，具有高导热和远红外功能。由于石墨烯的超导热性能，实施后涂层的热导率可达50‑80W/M.k，红外发射率可达0.9以上。并且选用纳米氧化铝粉和纳米氧化硅粉有助于提高涂层的红外发射率。

技术领域

本发明涉及陶瓷涂层领域，具体涉及一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层以及制备方法。

背景技术

高性能陶瓷涂层技术是由高性能陶瓷材料、先进复合材料和现代表面工程技术等交叉派生而成的边缘科学，是当代高新技术领域的一个颇具活力的学科分支，在国民经济各个领域有着广泛的应用。高性能陶瓷是指以精制的高纯、超细人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制的制备工艺烧结，具有远胜过以往传统陶瓷性能的新一代陶瓷又称为先进陶瓷、精细陶瓷、新型陶瓷或高技术陶瓷。

而石墨烯具有高导热、高红外辐射功能，将石墨烯应用到陶瓷涂层中，能够有效提高陶瓷涂层的性能，如高导热和高红外辐射功能，但是石墨烯材料在空气环境中极易氧化，从而会失去石墨烯材料应用的功能，如公开的公布号为CN105753425A，专利名称为“一种石墨烯氧化铝基远红外发热涂层及其制备方法”的中国发明专利，公开了石墨烯氧化铝基远红外发热涂层，但是对于防氧化以及涂层的热导率和红外发射率仍有很大的欠缺。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层以及制备方法，能够提高陶瓷涂层的耐高温性能，同时又能避免石墨烯氧化。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层，该陶瓷涂层包括两层结构，分别为内层和外层；

所述内层主要由石墨烯、纳米氧化铝粉和纳米氧化硅粉组成，并石墨烯、纳米氧化铝粉和纳米氧化钛粉通过硅溶胶结合；

所述外层为陶瓷树脂在300℃-400℃高温下形成的一层透明的二氧化硅保护膜。

作为优选，所述内层原料按照重量份配比如下：

石墨烯5-10份；

纳米氧化铝粉15-25份；

纳米氧化钛粉15-25份；

硅溶胶40-50份；

消泡剂0.3-0.5份；

分散剂0.2-0.4份；

增稠流平剂0.3-0.5份。

进一步地，所述二氧化硅保护膜的厚度为4-6μm。

进一步地，所述内层的厚度为6-10μm。

采用以上技术方案，将陶瓷涂层分为两层，内层主要采用石墨烯、纳米氧化铝粉、纳米氧化钛粉，并采用硅溶胶作为溶剂结合，该内层涂覆在产品上，可以利用石墨烯的高导热、高红外辐射功能，并且能够提高产品的耐高温性能。外层主要为陶瓷树脂，陶瓷树脂在高温下形成一层高纯度的二氧化硅保护膜，该二氧化硅保护膜为4-6μm，不仅能够保护内层，避免石墨烯氧化，而且不会影响内层结构的远红外功能。

一种耐高温防石墨烯氧化纳米陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：