[发明专利]一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）先驱体PCS(GO_x)的合成

将GO粉末混入去离子水中并超声分散，再将PCS和Karstedt催化剂溶解于二甲苯有机溶剂，随后将PCS/二甲苯混合物加入GO水溶液，再向混合液中加VTES，用稀盐酸将其调节至酸性；随后将混合溶液水浴加热，同时进行磁力搅拌，静置后取上层液通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏，得到黑色固体并研磨，获得精细先驱体PCS(GO_x)粉末产物，x为PCS、GO的质量比；

2）石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷SiC(rGO_x)的制备

将步骤1）所得PCS(GO_x)粉末压成生坯，将其放置于石墨纸上，在惰性气体保护下热解，得石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷SiC(rGO_x)；PCS经过高温裂解生成SiC，GO经过高温终烧还原为rGO。

2.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述PCS、GO的质量比为10︰（1～5），所述Karstedt催化剂、VTES的体积比为1︰（2～4）。

3.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述二甲苯的用量 为15～25mL；所述去离子水的用量为15～25mL；所述稀盐酸用量为5mL，使pH值为2～4。

4.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述水浴加热的温度为70℃，水浴加热的时间为1h。

5.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述磁力搅拌的频率为20rpm。

6.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述将步骤1）所得PCS(GO_x)粉末压成生坯采用油压机将步骤1）所得PCS(GO_x)粉末在钢制模型中压成生坯。

7.如权利要求6所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于所述油压机使用力度为100MPa；所述钢制模型直径为10～20mm。

8.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述惰性气体为氩气，流量控制在150～250mL/min。

9.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述热解温度为1300～1500℃，升温速率5℃/min，保温时间20～40min。

10.如权利要求1所述一种石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷的制备方法制备的石墨烯/碳化硅纳米复合结构单片陶瓷。