[发明专利]一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料及制备方法

权利要求书

1.一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于，采用聚焦离子束对碳化硅陶瓷颗粒进行溅射刻蚀，得到载体，然后在管式炉中，将锌粉氧化进行气相沉积，并化学气相生长原位生成石墨烯，石墨烯与氧化锌沉积于载体孔穴内，得到耐酸碱填料，该填料加入涂料中，可促进石墨烯的良好分散，且涂膜的耐酸碱性能明显改善，制备的具体步骤如下：

（1）采用聚焦离子束对碳化硅陶瓷颗粒进行溅射刻蚀，以Ga⁺离子作为离子源，通过控制离子束流大小，在碳化硅表面形成倒梯形的蚀坑，得到具有高开孔率的碳化硅载体；

（2）将步骤（1）所得的碳化硅载体置于石英片上，覆盖一层锌粉，并在其表面覆盖一层石墨粉，置于石英舟中，将石英舟置于管式炉中央，然后在氮气和氧气气流下，管式炉逐渐升温，保温一定时间后，进行退火处理，然后停止通入氮气和氧气，改为通入甲烷气体进行反应，一定时间后停止通甲烷气体，再在氩气和氢气氛围下逐渐冷却至室温，生成的石墨烯与氧化锌沉积于碳化硅的刻蚀孔穴内，得到耐酸碱的填料；

（3）将步骤（2）所得的耐酸碱填料加入涂料中，混合均匀后进行涂覆，得到的涂膜中石墨烯分散良好，且涂膜的耐酸碱性能得到明显改善。

2.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述碳化硅陶瓷颗粒为黑色碳化硅，比重为3.2～3.3，粒径为20～30μm。

3.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述离子束流大小为1000～3000pA。

4.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述蚀坑的坑口面积为2μm× 2μm～4μm× 4μm，蚀坑深度为3～6μm。

5.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述锌粉的粒径为5～10μm，其加入量为碳化硅载体质量的4～8%；所述覆盖石墨粉的质量为锌粉质量的15～25%，粒径为10～15μm。

6.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述保温温度为800～1000℃，保温时间为20～40min。

7.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述退火处理的时间为20～30min；所述通入甲烷气体后的反应时间为15～20min；所述冷却速度为0.5～1℃/s。

8.根据权利要求1所述一种高分散、高耐腐的石墨烯涂料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述耐酸碱填料的加入质量比例为2～4%。

9.采用权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的高分散、高耐腐的石墨烯涂料。