[发明专利]一种基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法

权利要求书

1. 一种基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于步骤为：（一）在不锈钢表面镀铜或镍，采用化学镀或者电镀；（二）将完成镀镍或铜的不锈钢放入化学气相沉积反应室中，将反应室压力降为小于5 Pa，通入氢气，同时开始升温，温度升高至500℃~900℃后保温1min~60min，再通入含碳气体，并同时打开等离子体设备的保护气，再保温1min~60min使含碳气体裂解并在不锈钢表面沉积为石墨烯，然后降温，完成不锈钢上石墨烯的化学气相沉积，得到基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料。

2.根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于，所述化学镀的具体操作为：先对不锈钢表面进行清洗和化学除杂，再吹干；然后将不锈钢放置在镍或铜盐溶液中，静置直到不锈钢表面形成前驱体，取出烘干，再将形成有前驱体的不锈钢放入还原剂溶液中进行还原，得到镀镍或铜的不锈钢。

3.根据权利要求2所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于，所述清洗、化学除杂和吹干的操作如下：采用丙酮或无水乙醇先清洗不锈钢表面并吹干，接着用去离子水清洗不锈钢表面并吹干；再用稀盐酸进行化学除杂，接着再用去离子水清洗不锈钢表面并吹干；用丙酮或无水乙醇清洗不锈钢表面并吹干。

4. 根据权利要求3所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：所述稀盐酸的浓度为0.1 mol/L~2 mol/L，化学除杂时间为1 min ~30min；清洗使用的液体为丙酮、酒精、异丙醇和水的混合液体。

5.根据权利要求2所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：所述镍或铜盐溶液为硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、草酸盐、乙酸盐、氯化盐、乙酰丙酮盐中的一种或多种任意比例的水溶液或有机溶液，其中镍或铜在溶液中的比重为0.1wt%~5wt%。

6.根据权利要求2所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：所述还原剂溶液为硼氢化钾、硼氢化钠、葡萄糖、水合肼、氨水中的一种或多种任意比例的溶液；所述还原剂溶液中的添加剂为柠檬酸钠、醋酸钠、苯磺酸钠、硫脲、乙二醇中的一种或多种任意比例的混合液体。

7.根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于，所述电镀的具体操作为：将不锈钢与恒流电源的负极连接，镍或铜与恒流电源的正极连接，将所述正负两极置于含镍或铜的电镀液中，在1V~10V的电压下电镀0.5min~10min。

8.根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：所述电镀液的组分包含有：10g/L~100g/L硫酸镍，10g/L~300g/L氯化镍，10g/L~100g/L硼酸，0.1g/L~10g/L十二烷基硫酸钠。

9. 根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：所述等离子体设备的功率为10 W~100W。

10. 根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：通入的氢气为纯氢气，氢气与保护气的占比为：0.1%~5%，通入的氢气流量为0.5sccm~500 sccm，所述保护气为氩气。

11.根据权利要求1所述的基于不锈钢和石墨烯的疏水换热材料的低温制备方法，其特征在于：通入氢气后的升温速率为5℃/min~15℃/min。