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一种高模量的石墨烯材料及其制备方法技术

技术编号:44968227 阅读:29 留言:0更新日期:2025-04-12 01:41
本发明专利技术公开了一种高模量的石墨烯材料及其制备方法,采用氧化石墨烯溶液湿法加工,经大尺寸流道挤出,得到块状氧化石墨烯水凝胶,于溶液喷出口前添加一道流体细分装置,通过栅格的图案设计,可实现不同的片层阵列化和图案化,定制如三角形等具有较好稳定性的结构,可以优化材料的变形模式,进一步提高其模量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯材料的制备领域,具体涉及一种高模量的石墨烯材料及其制备方法


技术介绍

1、石墨烯作为一种由单层碳原子以sp²杂化轨道紧密排列成蜂窝状晶格结构的二维材料,自2004年首次成功分离以来,因其卓越的物理化学性能而在科学界和工业界引起了广泛关注。其独特的性质包括极高的机械强度(杨氏模量约1tpa)、出色的导电性和导热性、以及优异的透光性和柔韧性,使得石墨烯在多个领域展现出巨大的应用潜力。然而,要将单层石墨烯片有效地组装成具有宏观尺寸的块体材料同时保持其优异的力学性能和回弹性能,是当前研究的重大挑战。


技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术提出了一种高模量的石墨烯材料及其制备方法,克服了现有技术中石墨烯材料在力学性能和弹性性能上的不足。本专利技术通过设计独特的层状阵列结构和稳定的中心对称图形骨架,成功地克服了这一难题,提供了高模量和高稳定性。此外,定制化微通道设计也为其带来了额外的力学优化空间,使得其模量得到了进一步提升。

2、本专利技术的技术方案之一在于提供一种高模量的石墨烯材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高模量的石墨烯材料,其特征在于,由多个截面呈中心对称图形的石墨烯单元密铺排列而成,每个石墨烯单元结构单元具有由弯曲石墨烯片沿横向堆叠而成的拱形结构,结构单元之间的界面处相互融合。

2.根据权利要求1所述的石墨烯材料,其特征在于,呈中心对称的图形为三角形、正方形、菱形、六边形或八边形。

3.一种如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法,其特征在于,具有以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氧化石墨烯溶液中还包括高分子;所述高分子为PAN、PAA、PVA和PVP中的一种,在氧化石墨烯溶液的溶质中,氧化石墨烯所占质量不...

【技术特征摘要】

1.一种高模量的石墨烯材料,其特征在于,由多个截面呈中心对称图形的石墨烯单元密铺排列而成,每个石墨烯单元结构单元具有由弯曲石墨烯片沿横向堆叠而成的拱形结构,结构单元之间的界面处相互融合。

2.根据权利要求1所述的石墨烯材料,其特征在于,呈中心对称的图形为三角形、正方形、菱形、六边形或八边形。

3.一种如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法,其特征在于,具有以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述氧化石墨烯溶液中还包括高分子;所述高分子为pan、paa、pva和pvp中的一种,在氧化石墨烯溶液的溶质中...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鹏蔡刚峰高超刘英军
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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