[发明专利]石墨烯基涂料、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别是涉及一种石墨烯基涂料、制备方法及其应用。

背景技术

当今，世界各国都在研发高机动性、精确制导武器和防区外发射等空袭武器。现有的航空航天装备的金属部件表面在热处理过程中容易变形，金属部件的耐高温性能差，使用寿命短，因此，无法有效应对具有高速度、高机动性和高突防能力战术弹道导弹以及高性能作战飞机对国土安全的威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯基涂料，将石墨烯基涂料应用在金属表面，可防止金属表面遇高温变形。

本发明的另一目的在于提供一种石墨烯基涂料的制备方法，将制备的石墨烯基涂料应用在金属表面，可防止金属表面遇高温变形。

本发明的又一目的在于提供一种石墨烯基涂料在金属表面涂层中的应用，可防止金属表面遇高温变形。

本发明的技术方案如下：

一种石墨烯基涂料，所述石墨烯基涂料采用按照如下重量份计的原料制备：石墨烯20～30份、稀有金属10～30份、耐火剂5～7份、粘结剂10～25份和分散剂35～55份。

进一步：所述石墨烯为3-6层的少层石墨烯。

进一步：所述稀有金属包括如下的至少一种：W、Y、Cr、Co、Ta、Re、Nb₂O₅、HfO₂。

进一步：所述耐火剂包括如下的至少一种：高岭土、硅藻土、硅灰。

进一步：所述粘结剂包括如下的至少一种：Ni₃B、Cr₂B、Fe₃C、mSiO₂·nH₂O、M₂₃C₆。

进一步：所述分散剂包括如下的至少一种：甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯、高锰酸钾。

一种石墨烯基涂料的制备方法，包括：称取按照如下重量份计的原料：石墨烯20～30份、稀有金属10～30份、耐火剂5～7份、粘结剂10～25份和分散剂35～55份；将10～15份的石墨烯、稀有金属、耐火剂加入到分散剂中得到第一混合物；加热所述第一混合物，并在加热的过程中不间断加入剩余的石墨烯，得到第二混合物；待所述第二混合物的温度冷却到室温时，加入粘结剂，均匀搅拌，得到所述石墨烯基涂料。

进一步：所述加热的温度为35～260℃，所述加热的时间为2～6h，所述搅拌的时间为2～6h。

以及，一种如上所述的石墨烯基涂料在金属表面涂层中的应用。

进一步，所述应用的方法包括：将所述石墨烯基涂料喷涂于所述金属表面形成原始石墨烯基涂层后，干燥所述原始石墨烯基涂层；将干燥后的所述原始石墨烯基涂层进行烧结得到石墨烯基涂层。

进一步：所述干燥的温度为35～75℃，所述干燥的时间为30～90min，所述烧结的温度为550～1050℃，所述烧结的时间为1～3h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明实施例的石墨烯基涂料具有热传导快，耐高温、抗氧化、防变形等特点。

2、本发明实施例的石墨烯基涂料的制备方法的工艺简单，便于制备石墨烯基涂料。

3、本发明实施例的石墨烯基涂料可应用于金属表面涂层中，对金属进行保护，形成的石墨烯基涂层的表面光滑平整、超强超硬、防磨防蚀，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例1的石墨烯基涂层的微观组织结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例作进一步详细的说明。

本发明公开了一种石墨烯基涂料。该石墨烯基涂料采用按照如下重量份计的原料制备：石墨烯20～30份、稀有金属10～30份、耐火剂5～7份、粘结剂10～25份和分散剂35～55份。

优选的，石墨烯的重量份为25～28份，稀有金属的重量份为18～26份，耐火剂的重量份为5.5～6份，粘结剂的重量份为15～20份，分散剂的重量份为40～50份。