[发明专利]一种氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料的制备方法，其特征在于，由氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶和正十八烷采用真空浸渍法复合而成；氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶是以氧化石墨烯、改性氮化硼、聚乙烯吡咯烷酮和乙二胺为原料制备氮化硼/石墨烯水凝胶经冷冻干燥后，再恒温煅烧制得；改性氮化硼是由氢氧化钠溶液对氮化硼改性制得；具体步骤为：

步骤1，改性氮化硼的制备，将氮化硼置于一定浓度的氢氧化钠溶液中，在一定条件下进行改性反应，反应完毕后将所得产物进行过滤、洗涤至pH为中性后，干燥、研磨，即可得到改性氮化硼；

所述步骤1氢氧化钠溶液的浓度为2-7wt%，氢氧化钠溶质质量与氮化硼质量的比为1：1-3；所述步骤1改性反应的条件为，在搅拌条件下进行改性反应，改性反应的温度为70-100℃，改性反应的时间为1-4h；所述步骤1干燥的温度为60-100℃，干燥的时间为20-30h；

步骤2，氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶的制备，先将步骤1所得改性氮化硼与聚乙烯吡咯烷酮和去离子水混合超声，得到氮化硼溶液，同时，将一定浓度的氧化石墨烯溶液进行超声，得到氧化石墨烯溶液，然后以一定比例关系，将氮化硼溶液和氧化石墨烯溶液混合并乳化，得到混合溶液，再以一定比例关系，向混合溶液中加入乙二胺，并进行超声分散，得到反应溶液，之后在一定条件下，将反应溶液进行水热反应，所得产物经洗涤、冷冻、冷冻干燥后，在一定条件下进行恒温煅烧，最终得到氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶；

所述步骤2改性氮化硼溶质质量、氧化石墨烯溶质质量、乙二胺的质量和聚乙烯吡咯烷酮的质量满足以下质量比：（0.2-1）：1:（0.07-0.15）：（0.1-0.16）；所述步骤2氧化石墨烯溶液的浓度为5-15 mg/mL；

所述步骤2水热反应的条件为，水热反应的温度为150-200℃，水热反应的时间为8-12h；所述步骤2冷冻干燥的条件为，冷冻干燥的温度为零下52℃到零下47℃，冷冻干燥的时间为48-72h；所述步骤2恒温煅烧的条件为，恒温煅烧的升温速率为4-8℃/min，恒温煅烧的温度为800-1200℃，恒温煅烧的时间为2-5h；

步骤3，氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料的制备，采用真空浸渍法，以一定的质量比，将正十八烷浸渍到步骤2所得氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶中，即可制得氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料；

所述步骤3质量比例关系为正十八烷质量与氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶质量的比为（7-12）：1；所述步骤3浸渍的条件为，在真空条件下，浸渍的温度为40-80℃，浸渍的时间为2-5h；

所述的聚乙烯吡咯烷酮作为交联剂，所起作用为让改性氮化硼的含氧基团与氧化石墨烯进行交联，聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量为360000-1300000；所述乙二胺作为还原剂，能够将氧化石墨烯及改性氮化硼还原为石墨烯与氮化硼。

2.根据权利要求1所述制备方法所得氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料作为相变材料的应用，其特征在于：导热系数为0.9-1.6W/(m·K)。

3.根据权利要求1所述制备方法所得氮化硼/石墨烯双导热基气凝胶复合相变材料作为相变材料的应用，其特征在于：相变温度为19-32℃，相变潜热为200-220 J/g。