[发明专利]相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料，其特征在于，包括：石墨烯/多孔陶瓷导热/导电材料、以及填充在所述石墨烯/多孔陶瓷导热/导电材料中的相变储能材料，其中石墨烯/多孔陶瓷导热/导电材料包括多孔陶瓷基底及沉积在其上的石墨烯。

2.根据权利要求1所述的相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料，其特征在于，所述多孔陶瓷基底为无序多孔陶瓷基底或有序多孔陶瓷基底。

3.根据权利要求1或2所述的相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料，其特征在于，所述相变储能材料为硬脂酸、结晶水合盐、氯化铝结晶、硝酸锂、过氧化钠和/或伍德合金。

4.一种权利要求1～3中任一项所述的相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料的制备方法，其特征在于，包括：

通过化学气相沉积方法在所述多孔陶瓷基底上直接生长石墨烯形成所述石墨烯/多孔陶瓷导热/导电材料；以及

在所述石墨烯/多孔陶瓷导热/导电材料的孔中填充所述相变储能材料以得到所述相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括所述多孔陶瓷基底的制备，包括：以陶瓷材料为基材制备多孔陶瓷、将所得的多孔陶瓷高温退火成型，以得到所述多孔陶瓷基底。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷材料选自二氧化硅、三氧化二铝、氮化铝、氧化镁、碳化硅、氧化锆和碳化硼中的一种或几种。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述多孔陶瓷的制备采用机械成型法、颗粒堆积法、添加造孔剂法、发泡法、有机泡沫浸渍工艺、溶胶凝胶法或冷冻干燥法以根据是否需要定向传热制备孔径可调的各向异性的无序多孔陶瓷或各向同性的有序多孔陶瓷。

8.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述多孔陶瓷的高温退火成型的温度在1000-2500 ℃之间，保温时间在0.1～20小时之间。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法所采用的碳源包括：甲烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙烷、丙烷以及它们的任意混合气体；采用的保护气体包括：氮气、氩气、氦气以及它们的任意混合气体；以及采用的还原气体为氢气。

10.根据权利要求 9所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法包括以下步骤：先程序升温至一定反应温度后保温；导入所述碳源、还原气体和保护气体；以及待反应完毕后程序降温至室温。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述程序升温的升温速率在0.5-20 ℃/分钟，所述一定的温度为600-1400℃，保温时间为0-240分钟。

12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，导入气体的速度为1-800 sccm，反应时间为1-480分钟。

13.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述程序降温的降温速率为5-50 ℃/分钟。

14.一种根据权利要求1～3中任一项所述的相变储能材料/石墨烯/多孔陶瓷复合热管理材料在光伏、导电材料、散热器件和储能材料中的应用。