[发明专利]一种轻型导电耐磨材料的制作方法

权利要求书

1.一种轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：该方法包括：

（1）、用含有金属改性石墨烯的碳纤维布或者短纤维与石墨烯改性树脂进行机械叠加和/或交叉缠绕制成具有三维立体结构的半成品，所述的金属改性石墨烯由金属纳米粒子沉积在单体石墨烯表面形成，所述的石墨烯改性树脂包括如下重量份的组分：环氧树脂：95～99.8份，石墨烯：0.1～5份，金属纳米粒子：0.05～2份；

（2）、将所述的半成品放入成型模具中而后进行真空热压制成预制品或者将所述的半成品直接真空热压制成预制料后再切割所述的预制料制成预制品；

（3）、在真空条件下使用氮气或氦气保护，将所述的预制品依次进行碳化处理和石墨化处理，即制得所述的轻型导电耐磨材料。

2.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述的含有金属改性石墨烯的碳纤维布或者短纤维是经由所述的金属改性石墨烯改性制成，其中所述的含有金属改性石墨烯的碳纤维布或者短纤维中的金属改性石墨烯的质量含量为0.2%~ 20%。

3.根据权利要求2所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述的含有金属改性石墨烯的碳纤维布或者短纤维是通过将所述的金属改性石墨烯溶入到碳纤维原丝液中, 经纺丝工艺加工成改性碳纤维丝后编织或短切断而成。

4.根据权利要求2所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述的碳纤维布或短纤维是通过将所述的金属改性石墨烯溶入到制作碳纤维的上浆剂或编制碳纤维布的纺织粘合剂中，经纺丝工艺加工成改性碳纤维丝后编织或短切断而成。

5.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述的单体石墨烯由若干单层或多层结构的石墨烯微片体构成，所述石墨烯微片体的片层厚度为0.3nm~10nm。

6.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述金属纳米粒子的粒径为1nm~20nm，所述的金属纳米粒子中的金属为铜、银或含镍和钛的铜合金中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：步骤（2）中，热压温度为100℃~300℃、热压压力为5 MPa ~30MPa。

8.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的碳化处理包括依次进行的低温碳化处理和高温碳化处理，所述的低温碳化处理的温度为300℃～1000℃，所述的高温碳化处理的温度为1000℃～1800℃。

9.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：步骤（3）中，所述的石墨化处理的温度为2000～3000℃。

10.根据权利要求1所述的轻型导电耐磨材料的制作方法，其特征在于：所述的金属改性石墨烯中的金属含量为0.1% ～5% 。