[实用新型]一种三维石墨烯块体的铸造模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制造领域，尤其涉及一种三维石墨烯块体的铸造模具。

背景技术

石墨烯(Graphene)是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在。

三维石墨烯因具有超大的比表面积、高的导电率和良好的化学稳定性等优点，得到广泛的研究和应用，在吸附、催化、传感、能量转化与储存以及生物医药等领域都具有很好的应用前景。

目前已经有多种制备石墨烯的方法，比如以CH₄和H₂为原料，采用化学气相沉积法制得了均一性较好的三维网络状石墨烯；

(Three-dimensional flexibleand conductive interconnected graphene networks grown by chemical vapourdeposition.Nature Materials,2011,424-428)；

再比如以氧化石墨烯原料，通过电化学还原法制得了具有高比电容循环寿命的石墨烯；

(Ultrahigh-rate supercapacitors basedon eletrochemically reduced graphene oxide for ac line-filtering.ScientificReports,2012,2,1-5)；

再比如以石墨粉为原料，通过在有机溶剂中超声剥离获得了较大产量的石墨烯；

(High-yield production of graphene by liquid-phase exfoliation of graphite.Nature Nanotechnology,2008,3,563-568)。

还比如用3D打印氧化石墨烯溶液，冷冻干燥和加热还原的方法制备三维石墨烯；

(3D Printing of Graphene Aerogels)。

然而，上述制备石墨烯的方法依然较为复杂和困难，并不适合于工业化生产。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种三维石墨烯块体的铸造模具，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够适用于工业化生产的三维石墨烯块体的铸造模具。

本实用新型提出的一种三维石墨烯块体的铸造模具，包括模具外壳和硅胶内膜，所述模具外壳上开设有定位槽，所述硅胶内膜固定在所述定位槽中，所述硅胶内膜的内部为中空的型腔，所述型腔的形状与石墨烯块体的三维造型相同，所述硅胶内膜的四周和底部均呈封闭状，所述硅胶内膜的顶部呈敞开状，所述硅胶内膜的顶部与所述模具外壳的顶部齐平。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅胶内膜的外壁通过复合胶粘剂粘接在所述定位槽的内表面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述模具外壳由高分子塑料或金属制成的实心壳体。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅胶内膜位于所述模具外壳的中间。

作为本实用新型的进一步改进，所述硅胶内膜的底部与所述模具外壳的底部之间留有距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述模具外壳呈长方体状。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：该三维石墨烯块体的铸造模具借鉴传统零件成型的铸造方法与现代冷冻干燥技术相结合，采用氧化石墨烯水溶液，浇筑到硅胶内膜的型腔中，通过降温冷冻成型，然后进行冷冻干燥和加热还原，从而制备出三维石墨烯块体材料或各种形状的三维石墨烯制件，制造简单、方便，能够适用于工业化生产，通过模具外壳提供支撑，通过型腔的形状铸造出相应形状的三维石墨烯块体，通过硅胶内膜的硅胶特性能够使三维石墨烯块体顺利取出，避免粘连。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型一种三维石墨烯块体的铸造模具的结构示意图；

图2为本实用新型中模具外壳的结构示意图；

图3为本实用新型中硅胶内膜的结构示意图。

具体实施方式