[发明专利]一种石墨烯/陶瓷层状材料的制备方法

摘要

一种石墨烯/陶瓷层状材料的制备方法，它属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种石墨烯/陶瓷层状材料的制备方法。本发明的目的是要解决传统流延或轧膜成型制备层状陶瓷材料存在工艺繁琐，成本高的问题。方法：一、制备含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体A，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体B，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体C，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体D；二、热压烧结，采用交替叠放的形式装入模具中，然后在真空或氩气惰性气氛保护下进行热压烧结，得到石墨烯/陶瓷层状材料。优点：室温断裂韧性为8～10MPa·m^0.5，三点弯曲强度为400～600MPa。本发明主要用于制备石墨烯/陶瓷层状材料。

主权项

一种石墨烯/陶瓷层状材料的制备方法，其特征在于石墨烯/陶瓷层状材料的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体：①、以二硼化锆粉体和SiC材料作为基体原料，以氧化石墨烯作为增强体，以无水乙醇作为溶剂，利用行星式高速球磨机进行湿混，得到浆料，将浆料于聚四氟乙烯基板上流延成型，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体A；步骤一①中所述的SiC材料为SiC颗粒或SiC晶须；②、以二硼化锆粉体和SiC材料作为基体原料，以氧化石墨烯作为增强体，以无水乙醇作为溶剂，利用行星式高速球磨机进行湿混，得到浆料，将浆料于聚四氟乙烯基板上流延成型，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体B；步骤一②中所述的SiC材料为SiC颗粒或SiC晶须；③、以二硼化锆粉体和SiC材料作为基体原料，以氧化石墨烯作为增强体，以无水乙醇作为溶剂，利用行星式高速球磨机进行湿混，得到浆料，将浆料于聚四氟乙烯基板上流延成型，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体C；步骤一③中所述的SiC材料为SiC颗粒或SiC晶须；④、以二硼化锆粉体和SiC材料作为基体原料，以氧化石墨烯作为增强体，以无水乙醇作为溶剂，利用行星式高速球磨机进行湿混，得到浆料，将浆料于聚四氟乙烯基板上流延成型，得到含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体D；步骤一④中所述的SiC材料为SiC颗粒或SiC晶须；步骤一①中所述的含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体A中二硼化锆粉体的体积分数为40～85％，SiC材料的体积分数为10～25％，氧化石墨烯的体积分数为M，M＝3％～35％；步骤一②中所述的含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体B中二硼化锆粉体的体积分数为40～85％，SiC材料的体积分数为10～25％，氧化石墨烯的体积分数为N，N＝3％～35％；步骤一③中所述的含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体C中二硼化锆粉体的体积分数为40～85％，SiC材料的体积分数为10～25％，氧化石墨烯的体积分数为O，O＝3％～35％；步骤一④中所述的含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体D中二硼化锆粉体的体积分数为40～85％，SiC材料的体积分数为10～25％，氧化石墨烯的体积分数为P，P＝3％～35％；且上述所述的M≠N≠O≠P；二、热压烧结：取含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体A、含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体B、含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体C和含氧化石墨烯的层状陶瓷坯体D中任意两种、三种或四种，采用交替叠放的形式装入模具中，然后在真空或氩气惰性气氛保护下进行热压烧结，烧结温度为1800～2000℃，烧结压力为30MPa～50MPa，烧结时间为30min～60min，得到石墨烯/陶瓷层状材料。