[发明专利]一种垂直石墨烯界面改性三维石墨烯/环氧树脂复合材料的方法

权利要求书

1.一种垂直石墨烯界面改性三维石墨烯/环氧树脂复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采用化学气相沉积方法用乙醇作为碳源生长石墨烯，以Ar/H₂作为载气，以泡沫镍为石墨烯生长载体，泡沫镍在炉温850-900℃、Ar/H₂流速为180/20sccm下，生长20～40min，得到三维石墨烯；

步骤二：采用等离子体化学气相沉积技术，以乙炔作为碳源，以步骤1中的泡沫镍负载三维石墨烯为垂直石墨烯的生长载体，在等离子体功率为80-120W，炉温反应温度为650～750℃，CH₄/H₂流速为1/4sccm的环境下，反应时间为80-150min，之后自然冷却降至室温后取出，得到泡沫镍负载的垂直石墨烯修饰的三维石墨烯；

步骤三：采用三氯化铁和盐酸混合溶液刻蚀工艺。

将0.5-5克三氯化铁溶解于50mL以上3mol/L盐酸水溶液中，室温刻蚀24小时，取出后清水冲洗至pH为中性，自然晾干，或者100℃以下加热烘干，得到自支撑的垂直石墨烯修饰的三维石墨烯；

将0.5-5克三氯化铁溶解于50mL以上3mol/L盐酸水溶液中，40-80℃刻蚀5-12小时，取出后清水冲洗至pH为中性，自然晾干，或者100℃以下加热烘干，得到自支撑的垂直石墨烯修饰的三维石墨烯；

步骤四：将自支撑垂直石墨烯修饰三维石墨烯材料置于模具中，将环氧树脂、固化剂、消泡剂按照2～5:1：0.01的质量比混合，自然固化，得到复合材料。

2.如权利要求1所述的一种垂直石墨烯界面改性三维石墨烯/环氧树脂复合材料的方法，其特征在于，所述固化剂为聚醚胺、聚硫醇、脂肪族多胺、芳香族多胺、聚酰胺和叔胺。

3.如权利要求1所述的一种垂直石墨烯界面改性三维石墨烯/环氧树脂复合材料的方法，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油。

4.如权利要求1所述的一种垂直石墨烯界面改性三维石墨烯/环氧树脂复合材料的方法，其特征在于，所述模具与三维石墨烯厚度一致。