[发明专利]一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：石墨烯0.2％-2％，碳化硅0.5％-3％，环氧树脂95％-99.3％，上述各组分的质量百分比之和为100％。

2.一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、对氧化石墨烯进行表面改性，得到改性氧化石墨烯；

步骤2、对碳化硅颗粒表面进行改性，得到改性碳化硅；

步骤3、将所述改性氧化石墨烯和改性碳化硅进行复合处理，得到石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体按照以下步骤实施：

步骤1.1、将氧化石墨烯与乙醇混合，超声振动，得到石墨烯乙醇混合溶液，所述氧化石墨烯乙醇混合溶液中氧化石墨烯的含量为0.1wt％～0.5wt％；

步骤1.2、将有机分子修饰物与乙醇混合，超声振动，得到有机分子修饰物乙醇混合溶液，所述有机分子修饰物乙醇混合溶液中有机分子修饰物的含量为20wt％～40wt％；

步骤1.3、将所述有机分子修饰物乙醇混合溶液置于反应釜中，升温至50℃～70℃，得到升温有机分子修饰物乙醇混合溶液，将所述氧化石墨烯乙醇混合溶液加入到升温有机分子修饰物乙醇混合溶液中，所述氧化石墨烯乙醇混合溶液与升温有机分子修饰物乙醇混合溶液的质量比为2:1～1:1，机械搅拌，得到改性氧化石墨烯混合溶液；

步骤1.4、采用高速离心机收集所述改性氧化石墨烯混合溶液中的已改性氧化石墨烯，并用乙醇清洗，冷冻干燥后得到改性氧化石墨烯。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1和步骤1.2的超声振动时间均为30～60min，所述步骤1.3的机械搅拌时间为6h～10h，所述步骤1.4中乙醇清洗已改性氧化石墨烯的次数为3-5次。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、取微米级和纳米级粒度的碳化硅颗粒，对所述碳化硅颗粒进行高温氧化烧结，将烧结的碳化硅块体进行球磨，并按其初始粒径筛分，得到处理后碳化硅颗粒；

步骤2.2、将有机分子修饰物与乙醇混合，超声振动，得到有机分子修饰物乙醇混合溶液，所述有机分子修饰物乙醇混合溶液中有机分子修饰物的含量为20wt％～40wt％；

步骤2.3、将所述有机分子修饰物乙醇混合溶液置于反应釜中，升温至50℃～70℃，得到升温有机分子修饰物乙醇混合溶液，将所述处理后碳化硅颗粒加入到升温有机分子修饰物乙醇混合溶液中，所述处理后碳化硅颗粒与升温有机分子修饰物乙醇混合溶液的质量比为1:300～1:500，机械搅拌，得到改性碳化硅混合溶液；

步骤2.4、采用高速离心机收集所述改性碳化硅混合溶液中的已改性碳化硅，并用乙醇清洗，冷冻干燥后得到改性碳化硅，所述改性碳化硅包括改性微米碳化硅和改性纳米碳化硅，将所述改性微米碳化硅和改性纳米碳化硅分类存储。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2.1中微米级碳化硅颗粒的粒径尺寸为15μm～30μm，纳米级碳化硅颗粒的粒径尺寸为40nm～60nm。

7.根据权利要求5所述的一种石墨烯/碳化硅复合增强树脂材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2.1高温氧化碳化硅颗粒温度为1000℃～1200℃，氧化时间3h～5h；所述步骤2.2中超声振动时间为30～60min；所述步骤2.3的机械搅拌时间为6h～10h；所述步骤2.4中乙醇清洗已改性氧化石墨烯的次数为3-5次。