[发明专利]一种不使用粘合剂合成石墨毡的方法

权利要求书

1.一种合成石墨毡的方法，所述方法包含以下步骤：

分离一预定量的石墨烯原料，并且其中所述石墨烯原料的通过选自由梳理、机械分块、超声波处理、剪切以及摇动筛工艺所组成的群组的工艺来分离；对所述分离的石墨烯原料的重量进行优化；使所述用作前体材料的石墨烯原料功能化，并且其中加工所述功能化的石墨烯原料，以提供石墨烯原料纳米或微纤维结构，并且其中所述加工的石墨烯原料的纳米或微结构在压实过程期间缠结以形成石墨毡，并且其中不含纳米和微纤维结构的石墨烯材料通过静电纺丝以及化学或物理交联工艺，以制备具有纳米和微结构的纤维，并用于生产所述石墨毡；

对石墨烯原料进行解聚，以实现石墨烯原料均匀的粒度分布和均匀的材料密度；

将所述解聚的石墨烯材料倒入预先设计好的模具中进行机械压实，并且其中所述模具选自由正压模具和负压模具所组成的群组；

用化学试剂处理所述石墨毡，以增强预设时间周期内的表面特性，并且其中所述预设时间周期为2-3小时；以及

在预设时间周期后用蒸馏水洗涤所述石墨毡，以在所述石墨毡表面上引入官能团元素(氧)，并且其中在所述石墨毡表面上引入所述官能团以所述使石墨毡亲水，并且其中分析所述石墨毡的孔隙率、厚度、表面积以及密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯原料的预定量在97％w/w-100％w/w的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含向所述石墨烯原料中添加交联剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交联剂为二价金属离子或三价金属离子。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述二价金属离子为Mg²⁺或Ca²，并且其中所述三价金属离子为Fe³⁺或Al³⁺。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述交联剂以预定浓度水平添加，并且其中所述预定浓度水平在0-3重量％的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在没有任何粘合剂材料的情况下合成所述石墨毡，以表现出高导热率和电导率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯原料选自由石墨烯片、石墨烯带、石墨烯薄片、石墨烯泡沫、石墨烯海绵、石墨烯气凝胶、石墨烯3D结构、膨胀石墨、交联石墨烯片、洋葱状石墨烯以及石墨烯球所组成的群组。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解聚工艺选自由机械分块、超声波处理、剪切以及摇动筛工艺所组成的群组，并且其中在解聚的过程中，所述石墨烯原料的团块被分解成具有预定粒度的小块。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，机械压实工艺选自由真空压实、压缩、压制、辊压以及注射成型工艺所组成的群组，并且其中在所述机械压实工艺之后会获得石墨毡。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学试剂选自由酸和碱所组成的群组，并且其中用于处理所述石墨毡的所述的酸为H₂SO₄，并且其中用于处理所述石墨毡的所述的碱为KOH。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨毡表现出5-200pm的范围内的孔隙率。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备的石墨毡具有0.5mm-15mm的厚度。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨毡的表面积在10-100m²/g的范围内。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨毡的密度在0.02g/cm³-0.2g/cm³的范围内。