CN103663435A - 石墨烯强化复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种石墨烯强化复合材料，包括：一石墨烯层，由一高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层；以及一基质，使该石墨烯层均匀分散于该基质中，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成。
Description
技术领域
本发明是关于一种石墨烯强化复合材料，尤其指一种利用高度石墨化的石墨烯掺合的石墨烯强化复合材料。
背景技术
石墨烯为一种单一原子厚度且具有sp2键结的碳原子的平板结构，理论上，具有完美六角晶格构造的石墨烯可紧密堆叠并于该层状结构的平面呈现优异的电子稳定性及导热性。虽然石墨烯所具有的优异物理性质使得可广泛地应用于各种装置中提高装置的导电、导热或强度等特性，然而，从千禧年初物理学家成功的从石墨中分离石墨烯以来，仍无有效的方法可量产化高度石墨化石墨烯。公知量产石墨烯的方式是以高温高压加工石墨，迫使石墨中的碳原子重新排列成平面状六角晶格结构。然而，以此方式制作的石墨烯其六角晶格结构往往无法于石墨烯平面方向(La)获得较大的延伸距离，且其六角环结构往往也是残破不堪的，因而所制得的石墨烯的平面间距(d(0002))也相较于理论值大得许多，造成所制造的石墨烯的物性不如预期。
本发明人所提出的中国台湾专利公开号第201022142号及第201131019号分别提供了一种制备高结晶度石墨烯薄片的方法。其中，使得高纯度石墨烯通过金属触媒作用使得石墨烯中的碳原子得以重新排列成完美的六角晶格平面结构，如图1所示本发明的石墨烯晶格示意图，从而制得高度石墨化的石墨烯薄片。由于此高度石墨化的石墨烯具有较完美的石墨烯平面，因此各种物性上都较公知所制备的石墨烯来得更佳，应用于复合材料中应更能提高复合材料的物化性质。
据此，利用上述的高度石墨化石墨烯制备一石墨烯强化复合材料，其具有比利用公知石墨烯制作的复合材料具有更佳的物性，实有其发展的必要。
发明内容
本发明的主要目在于提供一种石墨烯强化复合材料。
本发明的另一目的在于提供一种制备石墨烯强化复合材料的方法。
为实现上述目的，本发明提供的石墨烯强化复合材料，包括：
一石墨烯层，由一高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；以及
一基质，使该石墨烯层均匀分散于该基质中。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯层是由复数个1至10层石墨烯所组成，更佳为复数个1至3层石墨烯所组成，最佳为复数个单层石墨烯所组成。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯为完美六角晶体所组成的片状结构。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一分散剂、一超音波震荡或其组合分散为该复数个单层石墨烯。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该分散剂为一界面活性剂。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一溶碳析出法所制备。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯的石墨化程度系为0.8至1.0。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯的底面方向尺寸(La，based plane)为1纳米至1,000纳米。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯的厚度为0.35纳米至1纳米。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯层的含量为占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该基质至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料或其组合所组成的群组。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，包括一添加剂，该添加剂至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料或其组合所组成的群组。
所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯强化复合材料应用于散热膏、印刷电路板、导电胶、发光二极管、液晶显示器、太阳能电池、压力传感器、表面声波滤波器、共振器、晶体管、电容器、透明电极、UV激光、DNA芯片或其组合。
本发明提供的制备石墨烯强化复合材料的方法，包括：
提供一高度石墨化的石墨烯分散至一溶剂以形成一溶液；
添加一分散剂至该溶液并充分混合；
利用该分散剂使该高度石墨化的石墨烯于该溶液中分散为一石墨烯层，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；以及
将该溶液与一基质混合以形成一石墨烯强化复合材料。
所述的方法，其中，包括由一超音波震荡处理以将具有高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层。
所述的方法，其中，该石墨烯层是由复数个1至10层石墨烯所组成，更佳为复数个1至3层石墨烯所组成，最佳为复数个单层石墨烯所组成。
所述的方法，其中，该些单层石墨烯为完美六角晶体所组成的片状结构。
所述的方法，其中，该分散剂为一界面活性剂。
所述的方法，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一溶碳析出法所制备。
所述的方法，其中，该高度石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。
所述的方法，其中，该些单层石墨烯的底面方向尺寸为1纳米至1,000纳米。
所述的方法，其中，该些单层石墨烯的厚度为0.35纳米至1纳米。
所述的方法，其中，该石墨烯层的含量为占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％。
所述的方法，其中，该基质是至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料或其组合所组成的群组。
所述的方法，其中，该石墨烯强化复合材料包括一添加剂，该添加剂是至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料或其组合所组成的群组。
所述的方法，其中，包括由一热处理或一化学处理。
所述的方法，其中，该热处理是指空烧法或热氧化法。
所述的方法，其中，该化学处理是指化学氧化法或化学掺杂法。
本发明提供的石墨烯强化复合材料，由以溶碳析出法所制备的石磨烯具有较完美的石墨烯平面，能以少量比例的石墨烯即可显著的提升该石墨烯强化复合材料的物化性质。
本发明提供的制备石墨烯强化复合材料的方法，由复合具有较完美的石墨烯平面的单层石墨烯，以显著的提升该石墨烯强化复合材料的物化性质。
附图说明
图1是本发明的石墨烯晶格示意图。
图2是本发明将高度石墨化的石墨烯分散形成石墨烯层的示意图。
图3是本发明的制备石墨烯强化复合材料流程图。
图4是本发明第一实施例的石墨烯强化复合材料的微观结构示意图。
图5是本发明第二实施例的石墨烯强化复合材料示意图。
图6是本发明第三实施例的石墨烯强化复合材料示意图。
图7是本发明比较例的石墨烯强化复合材料示意图。
图8是本发明石墨烯强化复合材料的拉伸强度图。
附图中主要组件符号说明：
21、71石墨烯；
211、411、511、611单层石墨烯；
22分散剂；
4、7石墨烯强化复合材料；
43、53、63、73基质；
64交联剂。
具体实施方式
本发明的一态样提供一种石墨烯强化复合材料，包括：一石墨烯层，是由一高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层；以及一基质，使该石墨烯层均匀分散于该基质中，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；在本发明的一态样中，较佳为该石墨烯层可由复数个1至10层石墨烯所组成，更佳为该石墨烯层可由复数个1至3层石墨烯所组成，最佳为该石墨烯层可由复数个单层石墨烯所组成。
为使所制备的石墨烯强化复合材料具有较佳的机械强度，本发明所选用的该些单层石墨烯为较完美六角晶体所组成的片状结构，而为使该些单层石墨烯具有上述完美六角晶体的片状结构，该些单层石墨烯可由一溶碳析出法所制备的高度石墨化的石墨烯以一分散剂、一超音波震荡或其组合以分散成为该复数个单层石墨烯，其中该高度石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0，较佳为0.9至1.0，更佳为1.0，且该分散剂可为一界面活性剂以较佳地分散该些单层石墨烯。
而为使该石墨烯强化复合材料由复合较少量的石墨烯即可获得最佳的机械强度，上述该些分散的单层石墨烯的底面方向尺寸(La，based plane)可为1纳米至1,000纳米，较佳为1纳米至500纳米，更佳为1纳米至100纳米。此外，公知技术已知石墨烯所能提供的较佳机械强度方向为沿着底面尺寸方向(La)，反之，于石墨烯平面间距方向(d(0002))，由于石墨烯层间仅具有凡得瓦力(van der Waals′forces)的弱键力，故当复合于该石墨烯强化复合材料中的该些石墨烯层若为多层堆叠时，实质上反而容易使得位于该石墨烯强化复合材料中的石墨烯层成为一缺陷。据此，本发明所使用的该些单层石墨烯的厚度可为0.35纳米至1纳米，即该些单层石墨烯可为1至3层的堆叠，以较佳地减少上述的缺陷。而当选用上述的由高度石墨化的石墨烯制备的单层石墨烯时，其复合于该石墨烯强化复合材料所需的含量即可较佳地减少，如本发明的一态样中，该石墨烯层的含量可占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％，较佳则为0.01wt％至10wt％。
于本发明中，该些单层石墨烯可根据所需与各种材料的基质复合，如本发明的一态样中，该基质可至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料、或其组合所组成的群组，但本发明并不以此为限。再者，为了更提高该石墨烯强化复合材料的机械特性，该石墨烯强化复合材料还可包括一添加剂，该添加剂可至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料、或其组合所组成的群组；于本发明的一态样中，可选用一有机交联剂，以增强该些单层石墨烯与基质间的结合力。
上述所制备的石墨烯强化复合材料，依据所选用的基质、添加剂的不同，可应用于散热膏、印刷电路板、导电胶、发光二极管、液晶显示器、太阳能电池、压力传感器、表面声波滤波器、共振器、晶体管、电容器、透明电极、UV激光、DNA芯片、或其组合，本发明并不局限于此。
本发明提供的制备石墨烯强化复合材料的方法，其包括：提供一高度石墨化的石墨烯分散至一溶剂以形成一溶液；添加一分散剂至该溶液并充分混合；利用该分散剂使该高度石墨化的石墨烯于该溶液中分散为一石墨烯层；以及将该溶液与一基质混合以形成一石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；在本发明的一态样中，较佳为该石墨烯层可由复数个1至10层石墨烯所组成，更佳为该石墨烯层可由复数个1至3层石墨烯所组成，最佳为该石墨烯层可由复数个单层石墨烯所组成。
于本发明的一态样中，可使用一界面活性剂作为该分散剂以较佳地分散该些单层石墨烯。于本发明的另一态样，还包括同时由一超音波震荡处理以更佳地将具有高度石墨化的石墨烯分散以形成该石墨烯层。
为使以本发明的方法制备的石墨烯强化复合材料具有较佳的机械强度，本发明所选用的该些单层石墨烯为较完美六角晶体所组成的片状结构，而为使该些单层石墨烯具有上述完美六角晶体的片状结构，该些单层石墨烯可由分散一高度石墨化的石墨烯取得，其中该高度石墨化的石墨烯系为一溶碳析出法所制得的产物且其石墨化程度为0.8至1.0，较佳为0.9至1.0，更佳为1.0。
而为使该石墨烯强化复合材料由复合较少量的石墨烯即可获得最佳的机械强度，上述该些分散的单层石墨烯的底面方向尺寸(La，based plane)可为1纳米至1,000纳米，较佳为1纳米至500纳米，更佳为1纳米至100纳米。此外，公知技术已知石墨烯所能提供的较佳机械强度方向为沿着底面尺寸方向，反之，于石墨烯平面间距方向(d(0002))，由于石墨烯层间仅具有凡得瓦力(van der Waals′forces)的弱键力，故当复合于该石墨烯强化复合材料中的该些石墨烯层若为多层堆叠时，实质上反而容易使得位于该石墨烯强化复合材料中的石墨烯层成为一缺陷。据此，本发明所使用的该些单层石墨烯的厚度可为0.35纳米至1纳米，即该些单层石墨烯可为单层至三层的堆叠，以较佳地减少上述的缺陷。而当选用上述的由高度石墨化的石墨烯制备的单层石墨烯时，其复合于该石墨烯强化复合材料所需的含量即可较佳地减少，如本发明的一态样中，该石墨烯层的含量可占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％，较佳则为0.01wt％至10wt％。
于本发明中，该些单层石墨烯可根据所需与各种材料的基质复合，如本发明的一态样中，该基质可至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料、或其组合所组成的群组，但本发明并不以此为限。再者，为了更提高该石墨烯强化复合材料的机械特性，该石墨烯强化复合材料还可包括一添加剂，该添加剂可至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料、或其组合所组成的群组；于本发明的一态样中，可选用一有机交联剂，以增强该些单层石墨烯与基质间的结合力。于本发明中，作为基质的塑料种类并不受限，可为热塑型塑料，如聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯乙烯醇共聚物及其类似物；橡胶的种类亦不受限，例如可为天然橡胶、硫化橡胶或合成橡胶。
除了上述以添加剂的方式增强两者间的结合力外，还可由一热处理或一化学处理以提高该石墨烯层与该基质间的亲和力。于本发明的一态样中，该石墨烯层可先经空烧法处理后，可增加该石墨烯层的表面粗糙度以提高其与基质间的亲和力；而于本发明的另一态样中，则可以热氧化法、化学氧化法或化学掺杂法处理该石墨烯层，使该石墨烯层表面具有官能基，以提高其与基质间的亲和力。
在本说明书中，「石墨化程度(degree of graphitization)」意指石墨的比例，其石墨烯平面(graphene plane)间距离的理论值为3.354埃(angstrom)，因此当石墨化程度为1时，是指石墨烯堆叠最为紧密，其石墨平面间距(d(0002))为3.354埃。石墨化程度(G)可由下列式1计算：
式1
G＝(3.440-d(0002))/(3.440-3.354)
据此，较高的石墨化程度是对应于较大的结晶尺寸，其是由石墨烯的六角晶体平面结构的底面方向尺寸(La)以及堆叠层(Lc)的尺寸所决定。因此，一般而言，高度石墨化是指石墨化程度大于或等于0.8。然而，本发明所选用由溶碳析出法所制造的高度石墨化的石墨烯的石墨化程度可为0.8以上。于某些特定态样中，其石墨化程度还可达1。
在本说明书中，「单层石墨烯」或「石墨烯层」是指包括单一原子层及复数层状堆叠的石墨烯，于本发明中，较佳为单层至三层堆叠的石墨烯。
在本说明书中，「底面方向尺寸(La，based plane)」是指由单一原子层构成的石墨烯六角晶体平面结构的尺寸；「平面间距方向(d(0002))」是指单层石墨烯层堆叠的方向，其中，间距是指单一原子层构成的石墨烯六角晶体平面间的距离。
在本说明书中，经热氧化法或化学氧化法处理的石墨烯，其于六角晶体平面结构上可产生C＝O、COOH、-OH或C-O-C的含氧官能基；其中，经化学掺杂法处理的石墨烯，其六角晶体平面结构中的部分碳原子则被IIIA族或VA族元素取代；前述经热氧化法或化学氧化法处理的石墨烯，将可有效提升石墨烯及基质间的结合强度及兼容性。
在本说明书中，界面活性剂的种类并无特别限制，可为阴离子型、阳离子型、非离子型界面活性剂或其组合。
以下结合附图对本发明作详细描述。
准备例
请参考图2，为本发明将高度石墨化的石墨烯分散形成石墨烯层的示意图，其是由一界面活性剂分散一高度石墨化的石墨烯。请参考图3，是本发明的制备石墨烯强化复合材料流程图。在本发明的准备例中，是于一乙酸乙脂溶液中分散上述以溶碳析出法制备的高度石墨化的石墨烯21(S111)；接着，选用一聚苯乙稀磺酸作为分散剂22，与上述含高度石墨化的石墨烯21的乙酸乙脂溶液充分混合(S112)，并加以超音波震荡(S113)该溶液，使上述溶液中的高度石墨化的石墨烯21可分散为复数个单层石墨烯211(S114)；据此，本发明的准备例即制备完成一含有复数个单层石墨烯211的乙酸乙酯溶液；此外，在本发明中，溶液中的高度石墨化的石墨烯还可以视需要将高度石墨化的石墨烯分散为复数个多层石墨烯(例如：2层、3层、或更多层堆叠结构)，本发明并不局限于此。
实施例
于本发明第一实施例中，是选用一天然橡胶作为一基质，并将高度石墨化的石墨烯溶于乙酸乙脂中以制成一溶液。请参考图3，将上述含复数个单层石墨烯的溶液及含天然橡胶溶液充分混合(S115)，其中，石墨烯与天然橡胶的重量比为1∶99。待上述步骤完成后，可直接将该天然橡胶进行硫化并干燥形成一含复数个单层石墨烯的石墨烯强化复合材料。请参考图4，为本发明第一实施例的含有复数个单层石墨烯的石墨烯强化复合材料的微观结构示意图，其中，经前述准备例所制备的复数个单层石墨烯411是以单层片状结构均匀分散于作为基质43的硫化橡胶中；据此，此实施例即制备完成一以硫化橡胶作为基质43并经单层石墨烯411强化而形成的石墨烯强化复合材料4，其中，该些单层石墨烯411是均匀分散于作为基质43的硫化橡胶中。
于本发明的第二实施例中，请参考图5，为本发明第二实施例的石墨烯强化复合材料示意图。此实施例的制备流程与第一实施例大致相同，所不同处在于由于基质53为一聚乙烯丙烯酸共聚物，因此，此实施例所使用的该些单层石墨烯511是经过一热氧化处理使其表面具有环氧基(-C-O-C-)以提高该些单层石墨烯511与基质53间的亲和力。接着，当该些含环氧基的单层石墨烯511与聚乙烯丙烯酸共聚物所组成的基质53混合时，即可由基质53的羧基(-COOH)与石墨烯511的环氧基(-C-O-C-)形成共价键以提高两者间的亲和力，进而提升该石墨烯强化复合材料的机械强度；据此，本实施例即制备完成一石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯511与聚乙烯丙烯酸共聚物所组成的基质53间是经由环氧基与羧基形成共价键结以更进一步提升该石墨烯强化复合材料的机械强度。
于本发明第三实施例中，请参考图6，为本发明第三实施例的另一石墨烯强化复合材料示意图，此实施例的制备流程与第一实施例大致相同，所不同处在于由于基质63为一聚乙烯醇，以及该些单层石墨烯611是经一化学氧化处理使其表面产生羟基(-OH)，因此，此实施例是以一二环氧辛烷作为一交联剂64，并使该些含羟基的单层石墨烯611与该聚乙烯醇所组成的基质63结合，进而提升该石墨烯强化复合材料的机械强度；据此，本实施例即制备完成一石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯611与基质63间是经由交联剂64以交联该些单层石墨烯611与由聚乙烯醇所组成的基质63，并更进一步提升该石墨烯强化复合材料的机械强度。
比较例
请参考图7，是本发明比较例的石墨烯强化复合材料示意图，其中，比较例的组成内容与制备流程与本发明第一实施例大致相同，所不同处在于比较例所使用的石墨烯未经过前述准备例的分散步骤；因此，于比较例的石墨烯强化复合材料7中，该些未经分散的高度石墨化的石墨烯71为一堆叠结构并分散于硫化橡胶所组成的基质73中；据此，本比较例即制备完成一石墨烯强化复合材料，其中，该未经分散的高度石墨化的石墨烯71是均匀分散于该硫化橡胶所组成的基质73中。
试验例
请参考图8，为本发明石墨烯强化复合材料的实施例与比较例的拉伸强度图，其中是由控制于分散高度石墨化石墨烯时所添加的界面活性剂含量及超音波震荡处理时间，调整该石墨烯分层及于基质中的分散状况。如图8所示，当石墨烯的层数越少，即该些单层石墨烯间距越大，于相同含量下，所制备的石墨烯强化复合材料的拉伸强度越高。再者，即使石墨烯堆叠层数相同，该些石墨烯于基质中分散得越均匀时，所制备的石墨烯强化复合材料的拉伸强度亦较高。因此，经由上述本发明的方法所制备的石墨烯强化复合材料可使用较低比例的石墨烯即可获得较佳的机械强度。
上述实施例仅系为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (28)
1.一种石墨烯强化复合材料，包括：
一石墨烯层，由一高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；以及
一基质，使该石墨烯层均匀分散于该基质中。
2.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯层是由复数个1至10层石墨烯所组成。
3.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯为完美六角晶体所组成的片状结构。
4.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一分散剂、一超音波震荡或其组合分散为该复数个单层石墨烯。
5.如权利要求4所述的石墨烯强化复合材料，其中，该分散剂为一界面活性剂。
6.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一溶碳析出法所制备。
7.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该高度石墨化的石墨烯的石墨化程度系为0.8至1.0。
8.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯的底面方向尺寸为1纳米至1,000纳米。
9.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该些单层石墨烯的厚度为0.35纳米至1纳米。
10.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯层的含量为占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％。
11.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该基质是至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料或其组合所组成的群组。
12.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，包括一添加剂，该添加剂至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料或其组合所组成的群组。
13.如权利要求1所述的石墨烯强化复合材料，其中，该石墨烯强化复合材料应用于散热膏、印刷电路板、导电胶、发光二极管、液晶显示器、太阳能电池、压力传感器、表面声波滤波器、共振器、晶体管、电容器、透明电极、UV激光、DNA芯片或其组合。
14.一种制备石墨烯强化复合材料的方法，包括：
提供一高度石墨化的石墨烯分散至一溶剂以形成一溶液；
添加一分散剂至该溶液并充分混合；
利用该分散剂使该高度石墨化的石墨烯于该溶液中分散为一石墨烯层，其中，该石墨烯层可由复数个单层或多层石墨烯所组成；以及
将该溶液与一基质混合以形成一石墨烯强化复合材料。
15.如权利要求14所述的方法，其中，包括由一超音波震荡处理以将具有高度石墨化的石墨烯分散形成该石墨烯层。
16.如权利要求14所述的方法，其中，该石墨烯层是由复数个1至10层石墨烯所组成。
17.如权利要求14所述的方法，其中，该些单层石墨烯为完美六角晶体所组成的片状结构。
18.如权利要求14所述的方法，其中，该分散剂为一界面活性剂。
19.如权利要求14所述的方法，其中，该高度石墨化的石墨烯是由一溶碳析出法所制备。
20.如权利要求14所述的方法，其中，该高度石墨化的石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。
21.如权利要求14所述的方法，其中，该些单层石墨烯的底面方向尺寸为1纳米至1,000纳米。
22.如权利要求14所述的方法，其中，该些单层石墨烯的厚度为0.35纳米至1纳米。
23.如权利要求14所述的方法，其中，该石墨烯层的含量为占该石墨烯强化复合材料总重量的0.01wt％至20wt％。
24.如权利要求14所述的方法，其中，该基质是至少一选自由塑料、橡胶、人造纤维、天然纤维、陶瓷材料、金属材料或其组合所组成的群组。
25.如权利要求14所述的方法，其中，该石墨烯强化复合材料包括一添加剂，该添加剂是至少一选自由有机材料、金属材料、陶瓷材料或其组合所组成的群组。
26.如权利要求14所述的方法，其中，包括由一热处理或一化学处理。
27.如权利要求26所述的方法，其中，该热处理是指空烧法或热氧化法。
28.如权利要求26所述的方法，其中，该化学处理是指化学氧化法或化学掺杂法。
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