[发明专利]一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，由石墨烯纳米纤维编织而成，并在编织的过程中将氧化镓芯片插入，所述石墨烯纳米纤维由导电筋层(1)、绝缘层(2)和石墨烯层(3)组合而成，且绝缘层(2)包覆在导电筋层(1)外，石墨烯层(3)包覆在绝缘层(2)外，所述石墨烯层(3)包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述氧化镓芯片制作成丝状，并在使用前编写好程序。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述导电筋层(1)为铜丝、铝丝、银丝中的任意一种或几种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述绝缘层(2)为由PI或PET中任意一种制备而成的绝缘膜。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述石墨烯层(3)中石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属的质量比为0.01～0.03：45～55：56～64：25～36：0.2～0.6：0.01～0.03：0.005～0.015。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述复合纳米金属为纳米银、纳米铜和纳米铝的混合物，且纳米银、纳米铜和纳米铝的质量比为1：2～3：1～2。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述石墨烯层(3)的配方中的聚氨酯替换为聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯纳米复合材料，其特征在于，所述石墨烯由氧化石墨烯经水合肼蒸汽还原为成石墨烯层(3)中使用的石墨烯，且氧化石墨烯在使用前用氨丙基三乙氧基硅烷进行表面处理，再加入酚醛树脂进行改性。

9.一种石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原材料的准备：按照石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属的质量比为0.01～0.03：45～55：56～64：25～36：0.2～0.6：0.01～0.03：0.005～0.015进行称取原料，备用；

S2、石墨烯聚氨酯溶液的制备：将步骤S1称取的乙醇和丙酮混合，待混合均匀后，得混合溶液A，将步骤S1中称取的聚氨酯加热溶解在混合溶液A中，即得聚氨酯溶液，向聚氨酯溶液中依次加入步骤S1称取的石墨烯、复合纳米金属、钛、稀土金属，充分搅拌，再将搅拌好的溶液在400～800℃下加热1～8h，然后冷却至室温，再采用高能超声法超声30～90min，即得石墨烯聚氨酯溶液；

S3、石墨烯纳米纤维的制备：在导电筋层(1)外紧密包覆绝缘层(2)，并在绝缘层(2)外喷涂步骤S2制备的石墨烯聚氨酯溶液，即得石墨烯纳米纤维；

S4、编织：将步骤S3制备的石墨烯纳米纤维编织成布，并在编织过程中将氧化镓芯片插入，即得石墨烯纳米复合材料。