[发明专利]真空震荡加压制取粉状石墨烯膜片方法

说明书

本发明提供一种真空震荡加压制取粉状石墨烯膜片方法，包括平台、真空室罩、电磁震荡器、石墨烯盒斗和压力板，其特征是将工业化量产的粉状石墨烯碎片在平台和真空室罩组合的真空室内，由电磁震荡器小幅高频震动石墨烯盒斗，使石墨烯碎片在无气阻状态下摩擦展平，在相互碰撞中对接延展二维晶体，使之成为更接近连续石墨烯二维晶片性质和性能的石墨烯膜片，本发明与现有技术相比，装置结构简单、制做容易、使用方便、易于普及和批量投入及量产，其产品成品性能特质更接近连续石墨烯，且厚度和面积易控，为石墨烯高端应用提供更广阔前景和可能。

一、技术领域：

本发明属于新材料加工制作，具体的说是一种真空震荡加压制取粉状石墨烯膜片方法。

二、背景技术：

石墨烯以其在电学、热学、力学等方面卓越的优势特性、性能受到社会的普遍关注和重视，被称为颠覆世界的新材料，成为相关业界人员、单位、企业的热门话题、研究对象和争相开发的热门行业。目前，我国的石墨烯研发和生产均走在世界前列，但是大多数的研究开发多存在人财分散、规模小、层次低、各自为政、千篇一律、齐头并进的重复状态。出成果、出产品、出效益成为普遍的追求目标，急功近利、赶时髦、追风头、抢项目的时尚风潮完全有可能将各国同在一个起跑线，我国占有诸多优势的中国石墨烯地位丧失领先势头。

现行工业化生产石墨烯途径主要有物理方法：如微机械剥离法、印章切取转移印法、模板法等；化学方法：如氧化——还原法，溶液剥离法、加热Si-C法、化学气相沉积法、氧化2分散2还原法等。以上述方法生产的石墨烯产品多呈灰蛾状，称石墨烯粉，其体积增扩了数百倍，实则为细小的杂乱无序堆积的石墨烯碎片，称作粉状石墨烯碎片更妥当准确。石墨烯产品质量的高低优劣，主要以二维晶体的石墨烯碎片含量、二维晶体片层数及碎片面积大小等主要指标而异，这与一般人观念中向四向无限延伸的二维概念相去甚远，与具备和具有体现石墨烯全部理化性质和性能的完整、连续石墨烯结构相去甚远。

仅以上述此类方法生产的石墨烯，在众多试验研究和应用实践中已经展现出超凡的性能和功能，更多神秘和重要的性质和功能还有待破解和验证。但就目前状况而言，不同企业，采用不同方法生产的石墨烯产品，其性能和功能存在着巨大差异，造成这种差异的原因，理所当然的是该产品中石墨烯含量的多寡、碎片中二维晶片层数的多少和碎片连续面积的大小。但是在此处忽略了一个同等重要、同样制约此类石墨烯产品性能的重要因素——即石墨烯碎片的排列次序问题。

石墨烯之所以具有全方位的理化方面，特别是电学、热学、力学等方面的卓越优势特性和性能，备受社会的关注和重视，其原因是在石墨烯的化学结构中，每个碳原子都在一个平面上均匀与三个碳原子相连，形成性质稳定和结构牢固的共价健组合的二维结晶体，而且是人类截止目前在自然界中发现的唯一一种具有二维结晶性质的物质。在石墨烯的二维结构中，其电子移动、热传导和拉伸涨力等都具有严格的与其结构相一致的方向性规则，只有连续的全程二维晶体结构，才能实现电、热、力的最佳传递径向。在粉状石墨烯碎片的无序集合体中，电、热、力的传导均沿每个石墨烯碎片单体的方向曲线完成，与其全部本质优势性能存在巨大差距。

因此，在目前尚难以以二方连续无限延伸，以四方连续无限扩展方式工业化量产完整石墨烯二维晶片的当下，如何实现石墨烯碎片间横向水平的二维拼接，或纵向垂直的三维叠排，实现石墨烯碎片制成品细微构成中的有序化排列，仍不失为弥补石墨烯碎片不足，使其性能和功能更接近于完整石墨烯本质属性的有效方法。

三、发明内容

本发明的目的是针对以上现状和问题，提供一种有序排列粉状石墨烯碎片，使由此生产的石墨烯制品接近单层碳原子二维结晶体结构所具备的理化本质性能和功能的真空震荡加压制取粉状石墨烯膜片方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：