一種智能材料的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種智能材料的制備方法，先合成g

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種智能材料的制備方法


[0001]本專利技術(shù)屬于材料科學(xué)領(lǐng)域，涉及一種智能材料的制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]智能材料是一種集材料與結(jié)構(gòu)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)于一體的復(fù)雜材料體系。構(gòu)成智能材料的基本材料組元有壓電材料、形狀記憶材料、光導(dǎo)纖維、電(磁)流變液、磁致伸縮材料等，它可模仿生命系統(tǒng)，能感知環(huán)境變化并能實時地改變自身的一種或多種性能參數(shù)。電流變液(ERF)是流變性能隨外加電場變化而發(fā)生可逆變化的流體。這種流體通常為懸浮分散體系，在外加電場作用下，分散體系的表觀粘度隨電場強度的增加而顯著增大，當(dāng)電場強度達到某一臨界值時，流體會發(fā)生相變而迅速固化。g
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C3N4是一種典型的聚合物半導(dǎo)體，其結(jié)構(gòu)中的CN原子以sp2雜化形成高度離域的π共軛體系，具有機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性強、電子遷移率高等特點，在電流變體系中可以提供較高的介電性，但作為分散相漏電流和分散性較差。鐵電相鉭酸鋰晶體具有良好的機械、物理性能和成本低等優(yōu)點，高介電和絕緣特性優(yōu)良，將鉭酸鋰負載在g
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C3N4粉末上作為分散相，配合極性分子分散劑，有望獲得更優(yōu)化的電流變特性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0003]本專利技術(shù)的目的在于提供一種智能材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0004](1)將質(zhì)量分數(shù)20～40wt％單氰胺水溶液烘干，烘干后的產(chǎn)物粉碎研磨后在530～570℃惰性氣體保護下保溫3～5小時，煅燒后得到產(chǎn)物g
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C3N4；
[0005](2)將氫氧化鋰、五氧化二鉭和g
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C3N4粉體加入去離子水中，五氧化二鉭和g
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C3N4粉體攪拌均勻再將混合液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱反應(yīng)釜中，氫氧化鋰濃度6～12mol/L，五氧化二鉭在懸濁液中的當(dāng)量濃度為0.05～0.1mol/L，g
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C3N4的濃度當(dāng)量0.1～0.5g/L，反應(yīng)釜擰緊密封，放入180～220℃恒溫烘箱中靜置反應(yīng)6～12小時；產(chǎn)物用去離子水反復(fù)清洗直至pH值7～8；采用離心機沉淀或抽濾設(shè)備進行過濾分離出沉淀物，放入50～70℃的烘箱中烘干得到最終產(chǎn)物鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體。
[0006](3)30～50質(zhì)量份的鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體加入100質(zhì)量份絕緣基液中，加入0.5～1質(zhì)量份極性分子添加劑，將混合液放入行星式球磨機中分散研磨6～10小時，得到智能電流變液。
[0007]所述絕緣基液包括硅油、變壓器油、礦物油或其混合物。
[0008]所述惰性氣體包括氮氣或氬氣。
[0009]所述極性分子添加劑包括尿素、三乙醇胺、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種。
[0010]本專利技術(shù)先合成g
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C3N4粉體，采用溶膠凝膠法原位包覆鉭酸鋰，配合極性分散劑，分散在絕緣基液后制備的智能材料具有巨電流變特性，在電場作用下粘度急劇增大由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，剪切強度高。鉭酸鋰包覆g
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C3N4后配平密度更接近分散劑體系，獲得高分散性和不沉性，制備過程工藝簡單，易于量產(chǎn)，經(jīng)濟環(huán)保，制備的電流變液用于汽車工業(yè)、航空航天、
機械制造領(lǐng)域。
具體實施方式
[0011]實施例1：
[0012](1)將質(zhì)量分數(shù)20wt％單氰胺水溶液烘干，烘干后的產(chǎn)物粉碎研磨后在530℃氮氣保護下保溫5小時，煅燒后得到產(chǎn)物g
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C3N4；
[0013](2)將氫氧化鋰、五氧化二鉭和g
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C3N4粉體加入去離子水中，五氧化二鉭和g
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C3N4粉體攪拌均勻再將混合液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱反應(yīng)釜中，氫氧化鋰濃度6mol/L，五氧化二鉭在懸濁液中的當(dāng)量濃度為0.05mol/L，g
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C3N4的濃度當(dāng)量0.1g/L，反應(yīng)釜擰緊密封，放入180℃恒溫烘箱中靜置反應(yīng)12小時；產(chǎn)物用去離子水反復(fù)清洗直至pH值7～8；采用離心機沉淀或抽濾設(shè)備進行過濾分離出沉淀物，放入70℃的烘箱中烘干得到最終產(chǎn)物鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體。
[0014](3)50質(zhì)量份的鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體加入100質(zhì)量份硅油中，加入1質(zhì)量份辛基酚聚氧乙烯醚，將混合液放入勻漿機中分散10小時，得到電流變液。電流變液具有良好不沉性，常溫密封7天無明顯沉降。3kV下剪切強度75KPa。
[0015]實施例2：
[0016](1)將質(zhì)量分數(shù)30wt％單氰胺水溶液烘干，烘干后的產(chǎn)物粉碎研磨后在550℃氬氣保護下保溫4小時，煅燒后得到產(chǎn)物g
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C3N4；
[0017](2)將氫氧化鋰、五氧化二鉭和g
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C3N4粉體加入去離子水中，五氧化二鉭和g
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C3N4粉體攪拌均勻再將混合液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱反應(yīng)釜中，氫氧化鋰濃度12mol/L，五氧化二鉭在懸濁液中的當(dāng)量濃度為0.1mol/L，g
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C3N4的濃度當(dāng)量0.5g/L，反應(yīng)釜擰緊密封，放入220℃恒溫烘箱中靜置反應(yīng)6小時；產(chǎn)物用去離子水反復(fù)清洗直至pH值7～8；采用離心機沉淀或抽濾設(shè)備進行過濾分離出沉淀物，放入60℃的烘箱中烘干得到最終產(chǎn)物鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體。
[0018](3)40質(zhì)量份的鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體加入100質(zhì)量份礦物油中，加入0.8質(zhì)量份尿素，將混合液放入勻漿機中分散8小時，得到電流變液。電流變液具有良好不沉性，常溫密封7天無明顯沉降。3kV下剪切強度61KPa。
[0019]實施例3：
[0020](1)將質(zhì)量分數(shù)40wt％單氰胺水溶液烘干，烘干后的產(chǎn)物粉碎研磨后在570℃氮氣保護下保溫3小時，煅燒后得到產(chǎn)物g
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C3N4；
[0021](2)將氫氧化鋰、五氧化二鉭和g
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C3N4粉體加入去離子水中，五氧化二鉭和g
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C3N4粉體攪拌均勻再將混合液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱反應(yīng)釜中，氫氧化鋰濃度8mol/L，五氧化二鉭在懸濁液中的當(dāng)量濃度為0.08mol/L，g
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C3N4的濃度當(dāng)量0.3g/L，反應(yīng)釜擰緊密封，放入200℃恒溫烘箱中靜置反應(yīng)10小時；產(chǎn)物用去離子水反復(fù)清洗直至pH值7～8；采用離心機沉淀或抽濾設(shè)備進行過濾分離出沉淀物，放入50℃的烘箱中烘干得到最終產(chǎn)物鉭酸鋰負載g
?
C3N4粉體。
[0022](3)30質(zhì)量份的鉭酸鋰負載g
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C3N4粉體加入100質(zhì)量份變壓器油中，加入0.5質(zhì)量份三乙醇胺，將混合液放入勻漿機中分散6小時，得到電流變液。電流變液具有良好不沉性，常溫密封7天無明顯沉降。3kV下剪切強度55KPa。
[0023]上述實施例僅例示性說明本專利技術(shù)的原理及其功效，而非用于限制本專利技術(shù)。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：制備方法包括如下步驟：(1)將質(zhì)量分數(shù)20～40wt％單氰胺水溶液烘干，烘干后的產(chǎn)物粉碎研磨后在530～570℃惰性氣體保護下保溫3～5小時，煅燒后得到產(chǎn)物g
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C3N4；(2)將氫氧化鋰、五氧化二鉭和g
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C3N4粉體加入去離子水中，五氧化二鉭和g
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C3N4粉體攪拌均勻再將混合液移入帶有聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱反應(yīng)釜中，氫氧化鋰濃度6～12mol/L，五氧化二鉭在懸濁液中的當(dāng)量濃度為0.05～0.1mol/L，g
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C3N4的濃度當(dāng)量0.1～0.5g/L，反應(yīng)釜擰緊密封，放入180～220℃恒溫烘箱中靜置反應(yīng)6～12小時；產(chǎn)物用去離子水反復(fù)清洗直至pH值7～8；采用離心機沉淀或抽濾設(shè)備進行過濾分離出沉淀物，放入50～70℃的烘箱...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁建波，汪元元，
申請(專利權(quán))人：杭州賽聚科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：