[发明专利]一种石墨烯/石英玻璃块体的制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯/石英玻璃块体的制备方法，属于材料技术领域。其特征在于，包括改性石英玻璃粉的制备、复合粉体的制备、石墨烯/石英玻璃块体复合材料的制备三个步骤。本发明以石英玻璃粉和氧化石墨烯为原材料，通过对石英玻璃粉体改性，使其与氧化石墨烯均匀结合，得到石英玻璃粉和氧化石墨复合粉体；采用放电等离子体快速烧结技术制备了完全致密的石墨烯/石英玻璃块体复合材料。本发明使用的设备简单且安全性好，成本较低，操作处理简单。本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：阻碍裂纹的扩展，提高陶瓷材料的韧性；较大比表面积的石墨烯在陶瓷基体中形成导通的网络结构，提高绝缘陶瓷的电导率。

主权项

一种石墨烯/石英玻璃块体的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1) 改性石英玻璃粉的制备：先称取5‑10g的石英玻璃粉，放入烧杯中；加入再量取200~450ml的溶剂；将烧杯放入超声清洗仪中，超声分散20~45min得到分散液；向分散液中加入1~15ml去离子水和0.05~1ml改性剂，继续超声3~15min分钟；得到的溶液放到恒温磁力搅拌器上，在40~75℃的温度下搅拌6~12h；将反应完全的溶液，使用去离子水离心清洗4~6次；50~80℃，烘干12~24h，得到改性石英玻璃粉体；(2) 复合粉体的制备：称取上述改性石英玻璃粉体，加入200~500ml去离子水，磁力搅拌45~120min，配制成悬浮液；另，称取20~100mg的氧化石墨烯，加入200ml去离子水，在常温下超声振荡45~120min，制得氧化石墨烯溶液；将配制成的氧化石墨烯溶液缓缓滴加入石英玻璃粉体悬浮液中，滴加完后，静止10min，然后真空抽滤；最后将得到的复合粉体置于烘箱中60℃， 24h烘干；(3) 石墨烯/石英玻璃块体复合材料的制备：将(2)中制得的氧化石墨烯/石英玻璃复合粉体置于石墨模具中，在保护气体气氛下，采用放电等离子体进行烧结，烧结条件为升温速率为100~120℃/min， 烧结温度为1200~1400℃，轴向压力为20~40MPa得到石墨烯/石英玻璃块体。