石墨烯及其复合材料的制备与性能表征

摘要

本文探讨了几种简易制备碳基纳米材料的方法,利用球磨法、微爆法和机械剥离法成功制备了碳纳米管和石墨烯纳米带.在此基础上开发了两种石墨烯/氧化铝复合材料的制备方法:直接球磨法制备石墨烯/氧化铝复合材料简单有效,使得氧化铝绝缘基体有了良好的导电性能,且复合材料的强度与基体相比提高2倍以上;滴定法制备的石墨烯/氧化铝复合材料有效地保证了石墨烯在氧化铝粒子中的均匀分散,经烧结后复合材料在0.38vo1％成分处发生渗流,这是迄今为止在绝缘基体中添加碳基纳米材料的体系中所获得的最低渗流成分点.在进一步研究其电性能时发现,利用此法获得的石墨烯/氧化铝复合材料随石墨烯掺杂量变化,复合材料会发生载流子的p型与n型转变,这为结构材料的功能化和新型半导体材料的设计提供了全新的思路.