[发明专利]一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法

权利要求书

1.一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：

①称取质量为m待包覆粉体与质量m₁的高纯石墨球加入三维振动混粉机，利用三维振动混粉机对待包覆粉体与高纯石墨球的混合物进行振动混粉，待包覆粉体与高纯石墨球的初始加入量之比为0.1:1～10:1，振动频率为5～200Hz，振动时间为5min～50h；

②振动结束后，将高纯石墨球取出，称量高纯石墨球的质量，使高纯石墨加入量为m₀，其中m₀通过控制三维振动混粉的振动频率和振动时间来控制，m和m₀的定量关系按照所需制备石墨烯层数的要求利用比表面积进行定量计算；

步骤2：

将三维振动混粉后的粉体加入到模具中，置入活化烧结炉中进行烧结，烧结温度为200～2900℃，升温速率为10～500℃/min，烧结压力为20～80MPa，保温时间为5～120min，烧结结束即得到三维石墨烯网络结构复合材料块体。

2.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：所述待包覆粉体为金属单质粉、金属合金粉、陶瓷粉、非金属单质粉、无机盐粉或有机树脂粉。

3.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：高纯石墨加入量设计：m₀＝2Smn/S₀，其中m₀—高纯石墨加入量g；S—基体粉末比表面积m²/g；m—基体粉末加入量g；n—石墨烯包覆层数；S₀—单层石墨烯比表面积。

4.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：三维振动混粉过程中不添加任何助剂，以保持生成的石墨烯的活性，并避免剥离的单层石墨烯或少层石墨烯与包覆粉体界面间的污染。

5.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：三维振动混粉在大气中进行或在真空进行或在保护气氛下进行。

6.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：采用放电等离子体活化烧结方法对粉体进行活化及致密化烧结。

7.根据权利要求6所述的一种三维石墨烯网络结构复合材料块体的制备方法，其特征在于：放电等离子活化及致密化烧结在真空进行或在保护气氛下进行。