[发明专利]一种石墨烯金属及其制备方法与制品

说明书

本发明公开了一种石墨烯金属及其制备方法与制品，属于石墨烯技术领域。按重量百分数计，该石墨烯金属的制备原料包括0.1‑1wt％的石墨烯材料，余量为金属材料；其中，石墨烯材料为10层以下的纳米石墨烯。该石墨烯金属成本低，同时具有较佳的导电和导热性能，并具有良好的力学性能。由碳纤维和上述石墨烯金属制备得到的石墨烯金属碳纤维具有更优的机械力学性能和可焊接性。相应的，含有上述石墨烯金属碳纤维的蒙皮基体制得的碳纤维蒙皮具有较佳的抗拉性能，能够防止因震动导致的金属疲劳。包括电源、电能热能转换器以及上述石墨烯金属碳纤维的导热系统能够通电后发热，有利于防止低温对交通工具、交通轨道或电缆等造成的危害。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，具体而言，涉及一种石墨烯金属及其制备方法与制品。

背景技术

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯能够导电导热，由于低温条件下例如冰雪环境通常会对交通工具的运行以及电缆等产品的性能产生影响，可将石墨烯用于改善上述问题，现有导热技术中需要采用较高的技术含量才能实现上述效果，成本高，不利于普及。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种石墨烯金属以解决上述技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种上述石墨烯金属的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种含有上述石墨烯金属的石墨烯金属碳纤维。

本发明的目的之四在于提供一种上述石墨烯金属碳纤维的制备方法。

本发明的目的之五在于提供一种含有上述石墨烯金属碳纤维的碳纤维蒙皮。

本发明的目的之六在于提供一种含有上述石墨烯金属碳纤维的导热系统。

本发明的目的之七在于提供一种设有上述导热系统，或制作材料含有上述石墨烯金属/石墨烯金属纤维/碳纤维蒙皮的交通工具。

本发明的目的之八在于提供一种设有上述导热系统的交通轨道。

本发明的目的之九在于提供一种设有上述导热系统的电缆。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种石墨烯金属，按重量百分数计，石墨烯金属的制备原料包括0.1-1wt％的石墨烯材料，余量为金属材料。其中，石墨烯材料为10层以下的纳米石墨烯。

在可选地实施方式中，石墨烯材料为纳米粉状材料。

在可选地实施方式中，金属材料包括铜、铝和钛中的至少一种。

在可选地实施方式中，制备原料包括0.1-1wt％的石墨烯材料和40-50wt％的铝，余量为铜；或，制备原料包括0.1-1wt％的石墨烯材料和70-80wt％的铝，余量为铜。

第二方面，本申请提供如前述实施方式的石墨烯金属的制备方法，包括以下步骤：将制备原料进行冶炼。

在可选地实施方式中，冶炼的温度不低于铜或钛的熔点。

第三方面，本申请提供一种石墨烯金属碳纤维，由碳纤维以及如前述实施方式的石墨烯金属制备而得。

在可选地实施方式中，碳纤维为线状或网状。

在可选地实施方式中，线状的碳纤维的长度为5-50mm。

在可选地实施方式中，线状的碳纤维的长度为任何所需长度。

在可选地实施方式中，碳纤维的抗拉强度不低于3000MPa。