[发明专利]一种改性石墨烯黄铜复合材料

说明书

本发明公开了一种改性石墨烯黄铜复合材料，其特征在于，由以下材料制备而成：石墨烯5‑15%，腐殖酸1‑5%，余量为黄铜。本发明改性石墨烯黄铜复合材料采用石墨烯和腐殖酸作为互相补充的添加成分，利用腐殖酸所具有的独特形貌结构特点，与石墨烯相互贴合，在不破坏石墨烯的表面形态结构的情况下实现石墨烯分散性的促进。同时腐殖酸具有类似于石墨烯的结构形貌特质，能够在一定程度上辅助作为增强相实现复合材料的性能增强。

技术领域

本发明涉及一种有机材料改性复合材料，特别是一种石墨烯黄铜复合材料，属于新型复合材料技术领域。

背景技术

石墨烯(graphene)，是从石墨中剥离出的平面态碳材料，石墨烯具有六角晶格，平面上每一个碳原子都以sp2杂化轨道相衔接。石墨烯薄膜厚度只有0.335纳米，平面内的碳原子相互之前以大π键形成空间电子云，石墨烯的这种结构使其具有突破普通石墨烯材料的独特性能表现。

石墨烯的独特优势性能主要表现在石墨烯平面sp2杂化轨道衔接结构，在石墨烯平面延伸的方向上，石墨烯具有超强的稳定性，同时大π键使得石墨烯延伸方向具有超级热传导、电子传导性能。如果能够将石墨烯的形成充分利用，可以发挥出超越性能，使得常规材料的性能大幅度提升。

但是石墨烯的应用过程中往往需要面对单层石墨烯分子之间相互堆叠，转变为石墨性质的状态，多层石墨烯堆叠以后层间错位、滑动使得石墨烯单层结构内部的超强性能难以充分发挥。

因此，有人提出对于石墨烯进行改性处理，采用强酸或强碱部分破坏石墨烯的平面完美结构，使得石墨烯表面形成一定量的官能团，利用这些官能团的空间位阻效应，使得石墨烯分子之间的堆叠现象得到缓解，进而充分发挥出石墨烯分子的超强性能特点。

但是，石墨烯分子sp2杂化轨道本身具有很好的稳定性，必须使用性质极其活跃的强酸或强碱处理，进而使得石墨烯分子表面的破坏作用很强，石墨烯分子表面结构损伤严重，性能劣化。

一方面，改性处理增强石墨烯的分散性能，使得石墨烯能够更好的分散开来发挥出性能优势；另一方面，改性处理又会导致石墨烯分子结构的损伤，降低石墨烯分子的性能优势。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中石墨烯分子改性处理的过程中对于石墨烯分子结构的破坏太强，不利于石墨烯作为复合材料原料应用发挥其性能优势的不足，提供一种改性石墨烯黄铜复合材料。

为了实现上述发明目的，本发明提供一下技术方案：

一种改性石墨烯黄铜复合材料，由重量百分比的以下材料制备而成：石墨烯5-15％，腐殖酸1-5％，余量为黄铜。

本发明改性石墨烯黄铜复合材料采用石墨烯和腐殖酸作为互相补充的添加成分，利用腐殖酸所具有的独特形貌结构特点，与石墨烯相互贴合，在不破坏石墨烯的表面形态结构的情况下实现石墨烯分散性的促进。同时腐殖酸具有类似于石墨烯的结构形貌特质，能够在一定程度上辅助作为增强相实现复合材料的性能增强。

腐殖酸，又称腐植酸、黑腐酸、胡敏酸，是一种自然界中广泛存在的大分子有机物质。腐殖酸是动植物遗骸经过微生物分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。腐殖酸大分子的基本结构是芳环、脂环，环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。

进一步，所述改性石墨烯黄铜复合材料中，腐殖酸用于改性石墨烯。

进一步，所述改性石墨烯黄铜复合材料，由以下材料制备而成：石墨烯6-12％，腐殖酸1-4％，余量为黄铜。

进一步，所述改性石墨烯黄铜复合材料，由以下材料制备而成：石墨烯6-10％，腐殖酸1-4％，余量为黄铜。

进一步，所述石墨烯复合材料中石墨烯的含量为6-8％，腐殖酸含量为2-3％，余量为黄铜。