[發明專利]一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法

在審

• 申請號: 201810310769.1
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108411145A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 劉馬寶;石藍;馬栓;周仕琪;楊彥杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C22C1/10
• 分類號: C22C1/10;C22C1/05;C22C9/00;B22F1/00;B22F1/02;B22F3/105;C04B35/14;C04B35/628;C04B35/64;C04B35/622
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：

①稱取質量為m待包覆粉體與質量m₁的高純石墨球加入三維振動混粉機，利用三維振動混粉機對待包覆粉體與高純石墨球的混合物進行振動混粉，待包覆粉體與高純石墨球的初始加入量之比為0.1:1～10:1，振動頻率為5～200Hz，振動時間為5min～50h；

②振動結束后，將高純石墨球取出，稱量高純石墨球的質量，使高純石墨加入量為m₀，其中m₀通過控制三維振動混粉的振動頻率和振動時間來控制，m和m₀的定量關系按照所需制備石墨烯層數的要求利用比表面積進行定量計算；

步驟2：

將三維振動混粉后的粉體加入到模具中，置入活化燒結爐中進行燒結，燒結溫度為200～2900℃，升溫速率為10～500℃/min，燒結壓力為20～80MPa，保溫時間為5～120min，燒結結束即得到三維石墨烯網絡結構復合材料塊體。

2.根據權利要求1所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：所述待包覆粉體為金屬單質粉、金屬合金粉、陶瓷粉、非金屬單質粉、無機鹽粉或有機樹脂粉。

3.根據權利要求1所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：高純石墨加入量設計：m₀＝2Smn/S₀，其中m₀—高純石墨加入量g；S—基體粉末比表面積m²/g；m—基體粉末加入量g；n—石墨烯包覆層數；S₀—單層石墨烯比表面積。

4.根據權利要求1所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：三維振動混粉過程中不添加任何助劑，以保持生成的石墨烯的活性，并避免剝離的單層石墨烯或少層石墨烯與包覆粉體界面間的污染。

5.根據權利要求1所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：三維振動混粉在大氣中進行或在真空進行或在保護氣氛下進行。

6.根據權利要求1所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：采用放電等離子體活化燒結方法對粉體進行活化及致密化燒結。

7.根據權利要求6所述的一種三維石墨烯網絡結構復合材料塊體的制備方法，其特征在于：放電等離子活化及致密化燒結在真空進行或在保護氣氛下進行。