[发明专利]一种复合石墨膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合石墨膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备由纳米金刚石和聚酰亚胺形成的聚酰亚胺复合薄膜；

（2）将所述聚酰亚胺复合薄膜置于两张石墨纸之间，在惰性气体保护下，进行碳化和石墨化处理，然后去除所述石墨纸，得到由纳米金刚石和聚酰亚胺形成的复合石墨膜；

所述步骤（1）中，

将纳米金刚石分散于有机溶剂中，形成纳米金刚石悬浮液；

在惰性气体保护下，向所述金刚石悬浮液液中加入4,4’-二氨基二苯醚，在搅拌状态下，分多次加入均苯四甲酸二酐，在-10-10℃下进行原位聚合反应，得到含有纳米金刚石的聚酰胺酸溶液；

将所述聚酰胺酸溶液制成薄膜，对所述薄膜进行热亚胺化处理，得到所述聚酰亚胺复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为非质子极性有机溶剂。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述4,4’-二氨基二苯醚与所述均苯四甲酸二酐的摩尔比为1:（1-1.5）。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述聚酰胺酸溶液中，所述纳米金刚石的含量为所述4,4’-二氨基二苯醚与所述均苯四甲酸二酐质量之和的0.1wt%-10wt%；

所述纳米金刚石的粒径为5-100nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热亚胺化处理的条件为：以3-5℃/min的速率，依次升温至100℃、200℃和300℃并在相应温度下分别保持0.5-2h，然后再升温至330-400℃处理0.5-1h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨纸厚度为20-30μm；所述聚酰亚胺复合薄膜的厚度为20-30μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化处理的条件为：以（5-10）℃/min的升温速率，升温至800-1500℃，而后恒温处理1-2h；

所述石墨化处理的条件为：以（1-20）℃/min的升温速率，升温至2400-2800℃，而后恒温处理1-2h。

8.由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的复合石墨膜。

9.一种权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到的复合石墨膜在导电领域、导热领域以及耐磨领域的应用。