[发明专利]石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其中，所述石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料是由石墨烯、多孔陶瓷形成的复合材料；所述方法包括：

(a)将一种或多种陶瓷粉体研磨成为粒径大小不一的粉体；

(b)将所述粉体和粘结剂共混和研磨，混合均匀后烘干，获得烘干后的样品；

(c)将烘干后的混合物进行成型，得到多孔的基底；

(d)将多孔的基底高温退火成型，得到多孔的陶瓷基底；

(e)通过化学气相沉积方法，在该多孔的陶瓷基底上直接生长石墨烯，得到石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述一种或多种陶瓷粉体为选自二氧化硅、三氧化二铝、氮化铝、碳化硅、氧化锆和碳化硼的陶瓷粉体。

3.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为丙二醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇以及它们的混合溶剂。

4.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述粘结剂占粉体质量的0.1％-99％。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述成型通过机械压片法、旋涂法、刮涂法进行；优选机械压片法，其中，机械压片法所用的模具的内径在7mm-250mm之间；所述机械压片在1MPa-100MPa的压强范围下进行1分钟-60分钟。

6.根据权利要求5所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述方法还包括将机械压片后的多孔基片边缘的凸起清除。

7.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，在高温退火的温度在1000-1600℃之间，保温时间在0.5小时-10小时之间。

8.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，化学气相沉积法所采用的碳源包括：甲烷、乙烯、乙炔、乙醇、乙烷、丙烷以及它们的混合气；采用的保护气包括：氮气、氩气、氦气以及它们的混合气；以及采用的还原气体为氢气。

9.根据权利要求1所述的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法包括：

(a)程序升温，升温速率在0.5-20℃/分钟；加热至反应温度600-1400℃，恒温0-240分钟；

(b)然后导入碳源、氢气和保护气，气体流量为1-800sccm，反应时间1-480分钟；

(c)反应完毕后，控制降温速率为10-50℃/分钟，冷却至室温。

10.根据权利要求1-9任一项所述制备方法制得的石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料，其中，所述石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料是由石墨烯、多孔陶瓷形成的复合材料。

11.权利要求10所述石墨烯/多孔陶瓷复合导电材料在光伏、导电材料、散热器件中的应用。