[发明专利]一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法，所述石墨烯纳米复合材料由石墨烯纳米纤维编织而成，并在石墨烯纳米纤维的编织过程中将氧化镓芯片插入，所述石墨烯纳米纤维由导电筋层、绝缘层和石墨烯层组合而成，且绝缘层包覆在导电筋层外，石墨烯层包覆在绝缘层外，所述石墨烯层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属；所述石墨烯纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：S1、原材料的准备；S2、石墨烯聚氨酯溶液的制备；S3、石墨烯纳米纤维的制备；S4、编织。本发明提出的石墨烯纳米复合材料，配方合理，蓄能量大，既可以作为储能的电容器，又可以作为电子设备使用，还可以将做为电子屏使用，应用范围广。

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的电子设备充斥着人们的生活，我们每天都会接触到电子设备，而电子设备的核心器件就是蓄能器件，只有蓄能器件的质量过关，蓄能量大电子设备才能达到更好、更长久使用效果。电子布是电子设备中主要的蓄能材料，也可以称之为复合材料，主要用于覆铜板的制造、电器绝缘制品、印刷电路板、防火板、绝缘板、及航空、军工等领域，目前使用的电子布主要是电子级玻璃纤维布，但电子级玻璃纤维布的蓄能效果还不够理想，仅能维持一段时间内的能量补给，因此传统的电子布在长效、高能量需求的领域的应用严重受限。

近年来，研究工作者对电子布的研究报道也颇多，中国专利申请公布号：CN104313758 A公开了一种电子布，该电子布包括粗纬纱、细纬纱、粗经纱、细经纱、节点和织口组成；中国专利授权公开号：CN204959175 U公开了一种电子布，该电子布包括电子布本体、玻璃纤维布、透气通孔和防静电器，上述两专利分别从结构上对电子布进行了改良，从而解决了以往的柔韧度不佳、不耐磨、透气性和防静电功能的不足，但这样制备的电子布的蓄能效果并未得到改善。基于此，本发明提出了一种新型的电子布，即石墨烯纳米复合材料以及该石墨烯纳米复合材料的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石墨烯纳米复合材料及其制备方法。

一种石墨烯纳米复合材料，由石墨烯纳米纤维编织而成，并在编织的过程中将氧化镓芯片插入，所述石墨烯纳米纤维由导电筋层、绝缘层和石墨烯层组合而成，且绝缘层包覆在导电筋层外，石墨烯层包覆在绝缘层外，所述石墨烯层包括以下原料：石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属。

优选的，所述氧化镓芯片制作成丝状，并在使用前编写好程序。

优选的，所述导电筋层为铜丝、铝丝、银丝中的任意一种或几种的混合。

优选的，所述绝缘层为由PI或PET中任意一种制备而成的绝缘膜。

优选的，所述石墨烯层中石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属的质量比为0.01～0.03：45～55：56～64：25～36：0.2～0.6：0.01～0.03：0.005～0.015。

优选的，所述复合纳米金属为纳米银、纳米铜和纳米铝的混合物，且纳米银、纳米铜和纳米铝的质量比为1：2～3：1～2。

优选的，所述石墨烯层的配方中的聚氨酯替换为聚四氟乙烯。

优选的，所述石墨烯由氧化石墨烯经水合肼蒸汽还原为成石墨烯层中使用的石墨烯，且氧化石墨烯在使用前用氨丙基三乙氧基硅烷进行表面处理，再加入酚醛树脂进行改性。

本发明还提出了一种石墨烯纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、原材料的准备：按照石墨烯、聚氨酯、乙醇、丙酮、复合纳米金属、钛和稀土金属的质量比为0.01～0.03：45～55：56～64：25～36：0.2～0.6：0.01～0.03：0.005～0.015进行称取原料，备用；