[发明专利]一种纳米二氧化硅复合石墨烯冷却液及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化硅复合石墨烯冷却液，其特征在于，以质量分数计，包括：

二氧化硅复合石墨烯 0.01~3 重量份；

所述二氧化硅复合石墨烯具体包括石墨烯，以及复合在所述石墨烯表面的二氧化硅薄层；

所述二氧化硅薄层的厚度为10~100nm；

所述石墨烯的片径为1~10μm；

所述石墨烯的厚度为3~50nm；

乙二醇 35~55 重量份；

水 45~65 重量份；

其余助剂 1~10 重量份；

所述其余助剂包括缓蚀剂和消泡剂；

所述缓蚀剂的加入量为1~10 重量份；

所述消泡剂的加入量为1~5 重量份；

所述二氧化硅复合石墨烯由以下步骤制备得到：

A）将氧化石墨烯分散液、模板剂和pH调节剂混合后，得到混合液；

B）将上述步骤得到的混合液升温后，加入硅源后继续混合，再次升温后进行反应，得到反应体系；

C）向上述步骤得到的反应体系中加入还原剂进行还原后，得到二氧化硅复合石墨烯；

所述模板剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十六烷基溴化吡啶、P123和Brij700中的一种或多种；

所述pH调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、浓氨水、尿素、碳酸钠和四丙基氢氧化铵中的一种或多种；

所述硅源包括正硅酸四乙酯和/或正硅酸四丁酯；

所述氧化石墨烯分散液的质量浓度为0.03%~0.9%；

所述模板剂与所述氧化石墨烯的质量比为（1~15）：1；

所述pH调节剂在混合液中的质量浓度为0.04%~2%。

2.根据权利要求1所述的二氧化硅复合石墨烯冷却液，其特征在于，所述二氧化硅复合石墨烯中，二氧化硅与石墨烯的质量比为1：（0.5~20）；

所述二氧化硅复合石墨烯中，石墨烯的表面积大于等于400 m²/g；

所述二氧化硅复合石墨烯中，石墨烯的热导率大于等于700W/(m·K)。

3.根据权利要求2所述的二氧化硅复合石墨烯冷却液，其特征在于，

所述缓蚀剂包括甲苯三唑、庚酸、癸二酸、苯甲酸钠、异辛酸、甲基苯并三氮唑和硼砂中的一种或多种；

所述消泡剂包括二甲基硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的二氧化硅复合石墨烯冷却液，其特征在于， 所述石墨烯具体包括氧化还原石墨烯。

5.一种如权利要求1~4任意一项所述的二氧化硅复合石墨烯冷却液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将二氧化硅复合石墨烯、水、乙二醇和其余助剂进行混合后，得到二氧化硅复合石墨烯冷却液。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅复合石墨烯的制备步骤中：

所述混合的时间为30~180min；

所述升温的温度为35~60℃；

所述继续混合的时间为60~180min；

所述硅源与所述氧化石墨烯的质量比为（0.05~40）：1；

所述加入的方式包括滴加；

所述反应的温度为80~140℃；

所述反应的时间为8~48h；

所述反应的方式包括热回流反应或油浴反应。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅复合石墨烯的制备步骤中：

所述还原剂包括水合肼、硼氢化钠、维生素C、对苯二酚和柠檬酸钠中的一种或多种；

所述还原剂与所述氧化石墨烯的质量比为（1~3）：1；

所述还原的温度为60~80℃；

所述还原的时间为5~10h；

所述还原后还包括冷却、洗涤、分离和干燥中的一步或多步。

8.根据权利要求5~7任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）具体为：

将水和乙二醇预混合，再加入二氧化硅复合石墨烯和其余助剂再次混合后，得到二氧化硅复合石墨烯冷却液；

所述混合包括机械混合和/或超声混合；

所述的超声功率为400~2000 W；所述的机械混合的转速为200~500r/min；

所述预混合的时间为0.5~3h；

所述再次混合的时间为0.5~3h。