石墨烯表面生长纳米碳管及其增强的炭/炭复合材料

本项目采用了五种不同的工艺制备了石墨烯，并研究了不同工艺的机理。研究利用氧化石墨化学还原法制备了石墨烯，分别研究了葡萄糖、水合肼、硼氢化钠、维生素C、乙二醇等作为还原剂还原氧化石墨烯制备石墨烯的工艺过程；研究了热膨胀工艺制备石墨烯，提出了低压高温膨胀—热还原工艺；利用石灰石和金属镁的煅烧工艺成功地制备了石墨烯；还研究了电解熔融的碳酸钙制备石墨烯，通过空化射流液相剥离法制备了石墨烯；研究了在石墨插层剂中添加过渡金属盐，和在氧化石墨烯溶胶中添加过渡金属盐，成功地制备负载Fe、Co或Ni纳米粒子的石墨烯；在高压液相中脱除溶剂，石墨烯纳米片自组装成有序薄膜，即得到高导热性能的石墨烯薄膜。将过渡金属盐溶液和氧化石墨烯溶液混合，将混合溶液真空冷冻干燥，得到含有Fe、Co或Ni纳米粒子的氧化石墨烯粉末，然后利用真空热还原工艺来制备石墨烯，接着通过化学气相沉积工艺在石墨烯表面和边缘生长纳米碳管，纳米碳管将孤立的石墨烯片层结构有效地联接起来，组成空间互联网络结构，从而构建了电子、热能和载荷有效传输的通道，研究发现样品的电导率随着纳米碳管在石墨烯表面和边缘生长的分布浓度的增加而增大；深入研究了化学气相沉积工艺技术原理，并制备了的板状材料，杆型材料，实心圆柱体材料，管状材料，环形材料、方筒状材料等制件。