[发明专利]一种改性变压器油、制备方法和用途

权利要求书

1.一种改性变压器油，其特征在于，所述改性变压器油包括基体油，以及分散在所述基体油中的导热的二维纳米片层；所述导热的二维纳米片层的添加量为基体油的0.001～0.5wt％；

所述导热的二维纳米片层的厚度小于30nm，片径尺寸小于500nm，且厚径比＜1；

所述基体油包括10#变压器油、25#变压器油、45#变压器油中的任意1种；

所述导热的二维纳米片层包括石墨烯片层、石墨烯衍生物片层、含过渡金属的二维片层化合物中的任意1种或至少2种的组合；

所述含过渡金属的二维片层化合物包括Ti₃C₂片层、Ti₂C片层、Ti₃CN片层、V₂C片层、TiNbC片层、二硫化钼片层、二硫化钨片层、硒化钨片层中的任意1种或至少2种的组合；

所述石墨烯片层的碳氧比≥9；

所述石墨烯片层和/或石墨烯衍生物片层包括电化学剥离法制备得到的石墨烯片层和/或石墨烯衍生物片层，所述电化学剥离法包括如下步骤：

(1)以石墨材料作为电化学反应的反应电极，以碱金属盐/碱溶液、离子液体、表面活性剂类电解质中的任意1种或至少2种的组合作为电解液，通入直流电，对石墨材料进行电化学剥离；

(2)将电化学剥离产物过滤、洗涤后，滤饼再次分散在分散剂中，进行剪切，得到含有石墨烯材料的分散液；

(3)将步骤(2)的含有石墨烯材料的分散液冷冻干燥得到石墨烯片层；

所述碱金属盐/碱溶液包括硫酸钠溶液、硫酸钾溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的任意1种或至少2种的组合；

步骤(2)所述分散剂为水以及与水能够任意比例混合的溶剂的混合物；

所述含过渡金属的二维片层化合物通过将对应过渡金属化合物原料进行剥离获得；所述将对应过渡金属化合物进行剥离的步骤包括：

(a)将过渡金属化合物加入至氢氟酸中，密闭条件下，升温至剥离所需温度，搅拌进行剥离；

(b)将步骤(a)中剥离产物过滤、洗涤，滤饼再次分散在分散剂中，进行均质处理后，过滤，干燥滤饼得到含过渡金属的二维纳米片层；

步骤(b)中，所述均质处理的压力为80～120MPa；

步骤(b)中，所述均质处理的循环次数为60～90次。

2.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，所述石墨烯衍生物片层包括氧化石墨烯片层、氮化石墨烯片层、羧基化石墨烯片层、氨基化石墨烯片层中的任意1种或至少2种的组合。

3.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，当所述导热的二维纳米片层同时包括含过渡金属的二维片层化合物，以及石墨烯片层和/或石墨烯衍生物片层时，含过渡金属的二维片层化合物与石墨烯片层和/或石墨烯衍生物片层的质量比为1:1～4:1。

4.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(1)所述电解液中，电解质的浓度为0.1～1mol/L。

5.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(1)所述直流电的工作电流为0.5～1A。

6.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(1)所述电化学剥离的温度为15～35℃。

7.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(2)所述分散剂为体积比为3～5:1的水和乙醇的混合物。

8.如权利要求7所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(2)所述分散剂为体积比为4:1的水和乙醇的混合物。

9.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(2)所述剪切的速率为10000～15000rpm，剪切时间为5～8h。

10.如权利要求1所述的改性变压器油，其特征在于，步骤(a)所述氢氟酸浓度为40v％，过渡金属化合物与氢氟酸的质量比为5～10:100。