[发明专利]石墨烯块体、石墨烯片、复合石墨烯片、装置及制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯块体的制备方法，其特征在于，包括：

通过纤维排布装置将纤维阵列垂直排布在基材上，所述纤维排布装置包括基材和拉杆，所述基材和拉杆上对应设置有多个孔，纤维从基材或/和拉杆一个孔或多个孔穿入，从基材或/和拉杆另外的一个孔或多个孔穿出，形成纤维阵列；

通过涂布装置在基材上纤维阵列间涂布氧化石墨烯浆料，所述涂布装置包括支架、刮板和刮刀，所述刮板位于所述支架的背面，所述刮刀设置在刮板的一端，用于在基材上涂布氧化石墨烯浆料，所述刮板上设置有多个槽，用于穿过固定纤维的纤维排布装置的拉杆，所述通过涂布装置在基材上纤维阵列间涂布氧化石墨烯浆料的步骤包括： 纤维排布装置的拉杆穿入刮板上的多个槽；通过刮刀在基材上涂布氧化石墨烯浆料；

涂布氧化石墨烯浆料后进行干燥；

多次重复涂布和干燥，得到氧化石墨烯块体；

对上述氧化石墨烯块体进行热处理，得到石墨烯块体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯浆料的固含量为2wt.%-8wt.%。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯浆料的固含量为3wt.%-5wt.%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在基材上纤维阵列间涂布氧化石墨烯浆料步骤中，每次涂布的厚度为1-10mm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，每次涂布的厚度为3-6mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂布氧化石墨烯浆料后进行干燥的步骤中，通过常温或加热进行干燥。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，通过加热干燥。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，加热温度40-150℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对上述氧化石墨烯块体进行热处理的步骤中，所述热处理的温度≥2400℃。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度≥2800℃。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的时间≥2h。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的时间≥5h。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支架和所述刮板可拆卸连接。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂布装置还包括调节构件，用于调节刮板顶部与支架的距离。

15.一种纤维增强的石墨烯块体，其特征在于，通过权利要求1-14中任一所述的制备方法制备，包括多层石墨烯层和纤维阵列，所述多层石墨烯层沿厚度方向排列，所述纤维阵列与所述多层石墨烯层垂直。

16.根据权利要求15所述的石墨烯块体，其特征在于，所述石墨烯块体的厚度为30-200mm。

17.根据权利要求16所述的石墨烯块体，其特征在于，所述石墨烯块体的厚度为50-100mm。

18.根据权利要求15所述的石墨烯块体，其特征在于，所述纤维阵列的纤维之间的间距为0.2-2mm。

19.根据权利要求18所述的石墨烯块体，其特征在于，所述纤维阵列的纤维之间的间距为0.5-1mm。