CN114988818A - 一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料及其制备方法，低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料按照重量份计，包括：水泥50‑60份，水20‑30份，低氧化程度石墨2‑10份，助剂0.3‑3份。本发明使低氧化程度的石墨，从而在不影响导电性的情况下，降低成本，增加导电水泥新拌浆体的流动性；而且通过对高锰酸钾/石墨质量比的比例的控制，在不影响石墨本征结构的同时，增加其导电性，制备的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料强度不受影响的同时，其电性能达到理想状态；同时增加其表面亲水能力，提高其分散性。通过相对温和的氧化方法实现石墨的低程度氧化，改善与水泥基体相容性的同时还能保持良好的导电性能。
Description
技术领域
本发明涉及特种建筑材料和工业废弃物资源化综合利用技术领域，具体涉及一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料及其制备方法。
背景技术
混凝土是一种家喻户晓的建筑材料。它的发展虽然只有 100 多年，如今已成为世界范围内应用最广、用量最大的建筑材料。尽管混凝土的发展非常迅速，但其性能与使用要求之间仍存在较大差距。例如传统的混凝土在干燥情况下的电导率一般在 106-109Ω·m，潮湿状态下达到101-104Ω·m，都不具有良好的导电性能[1]。若要改善其导电性能，则需加入某种导电介质，如钢纤维、石墨及碳纤维等材料，制成导电混凝土。目前导电混凝土的研究和应用领域主要包括接地装置、建筑物避雷设备、消除静电装置，建筑采暖地面、除冰化雪等方面。
CN106082837A提供了一种石墨烯导电混凝土，包括硅酸盐水泥和砂，其特征是，加入石墨烯作为导电相构成石墨烯导电混凝土，各成分相对于水泥和砂总质量的百分比为：石墨烯0.05～3，石墨烯分散剂0.5～6，混凝土减水剂0～0.75。本发明具有导电性好、力学强度高、电阻率稳定和耐久性好的有点，可应用在电采暖地面、楼板、融雪化冰等领域。
CN1226526A提供一种导电石墨水泥组合物、一种由此制备的导电石墨水泥板和它们的制备方法。导电石墨水泥板是通过将水硬性水泥与一定比例的石墨、氧化硅粉、纸浆和/或石棉混合以形成导电水泥组合物;将该组合物与过量碱水均匀混合,形成低浓度的浆料;使该浆料成形为具有所要求大小和厚度的石墨水泥的薄层;并在大约100—200kgf/cm2的高压压塑之前层压多个薄层,然后固化而制得。本发明的导电石墨水泥板可用于各种用途中,例如建筑用装饰板、电荷抗静电板和加热板。
虽然导电混凝土已经在实际工程得到应用，但目前的研究和应用也面临一定问题，如颗粒状或粉末状的石墨粉、碳黑等导电相材料，这些物质不仅昂贵，导致混凝土成本大幅升高，而且在混凝土中未能形成良好的导电线路和导电网络，导致导电性能较差，同时混凝土拌和时需水量大，强度出现降低；另外，纤维类材料特别是碳纤维材料在混凝土搅拌时难以分散，导致导电性下降；另一个突出问题是，其氧化程度的影响没有被研究，以及在提高导电性的同时往往伴随着机械强度的下降。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料及其制备方法，至少部分解决现有技术中存在的问题，如氧化程度过高破坏石墨结构、提高导电性能但破坏水泥强度、价格昂贵和不亲水难以分散的问题。
具体，本发明第一方面提供一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水泥60-80份，水20-30份，低氧化程度石墨2-10份，助剂0.3-3份。
在一个实施例中，其特征在于，所述水泥为425普通硅酸盐水泥。
在一个实施例中，其特征在于，助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
在一个实施例中，所述低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入5-12份双氧水，随后添加浓硫酸80-100份，在冰水浴冷却至20-30℃后，将1-5份石墨添加到烧杯中，搅拌10-20 min，静置6-15 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤1-5次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入100-300份浓硫酸，然后缓慢加入1-20份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到25-40°C 水浴中，搅拌0.5-3h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
在一些实施例中，控制所述调控高锰酸钾/石墨质量比范围为：1-3。
在一些实施例中，优选的氧化石墨的氧含量不超过40%，在30-35wt%之间。
本发明第二方面提供低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，包括步骤：按上述配方设计进行配料，混合0.5-5h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
本发明提供的技术方案，具有如下的有益效果：本发明使低氧化程度的石墨，从而在不影响导电性的情况下，降低成本，增加导电水泥新拌浆体的流动性；而且通过对高锰酸钾/石墨质量比的比例的控制，在不影响石墨本征结构的同时，增加其导电性，制备的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料强度不受影响的同时，其电性能达到理想状态；同时增加其表面亲水能力，提高其分散性。通过相对温和的氧化方法实现石墨的低程度氧化，改善与水泥基体相容性的同时还能保持良好的导电性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为不同高锰酸钾/石墨质量比的氧化程度曲线。
图2为不同高锰酸钾/石墨质量比的XRD图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规商店等途径购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，数据为三次重复实验的平均值或平均值±标准差。
本发明实施例采用的水泥为425普通硅酸盐水泥，粉煤灰微珠是从燃煤电厂的炉膛中直接收集或由一级粉煤灰分选得到的超细粉煤灰微珠。
氧化石墨
氧化石墨，英文又称graphite oxide或graphitic oxide，简称GO，也称为石墨氧化物或被称为石墨酸，是一种由物质量之比不定的碳、氢、氧元素构成的化合物。氧化石墨可以通过用强氧化剂来处理石墨来制备。所得到的的产物中，氧化程度最高的产物是一种碳、氧数量之比在一定范围内的黄色固体，并仍然保留石墨的层状结构，但结构变得更复杂。
氧化石墨的结构和性质取决于合成它的方法。氧化石墨仍然保留石墨母体的片状结构，但是两层间的间距（约0.7nm）大约是石墨中层间距的两倍。在氧化石墨中，除了纯粹引入氧原子的氧键外，实验证实，结构中还存在其他种类官能团，比如羰基（=CO）、羟基（-OH）和酚羟基等等。氧化石墨层的厚度约为1.1 ± 0.2 nm。扫描隧道显微镜表明在氧化石墨中某些区域内，氧原子以0.27 nm × 0.41 nm的晶格常数排列为矩形。在氧化石墨层的最边缘均为羰基或羧基。
氧化石墨制备方法
氧化石墨一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法：Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全，是最常用的一种。它采用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后，得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片。进一步的，此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯，并在水中形成稳定、浅棕黄色的单层氧化石墨烯悬浮液。由于共轭网络受到严重的官能化，氧化石墨烯薄片具有绝缘的特质。经还原处理可进行部分还原，得到化学修饰的石墨烯薄片。
氧化石墨由于结构受到了改变，氧化石墨边缘受到了不同程度的氧化，引入带氧基团，因为也被科学家广泛地应用在功能材料领域中，例如氧化石墨作为添加剂，应用于混凝土、水泥、砂浆中，从而性能优异的产品。含氧基团的引入不仅使得氧化石墨具有化学稳定性，而且为合成石墨基/氧化石墨基材料提供表面修饰活性位置和较大的比表面积。氧化石墨作为合成石墨基复合材料的前驱物与支撑载体，易功能化与可控性高。在与金属，金属氧化物，高分子聚合物等材料复合过程中，可以提供大的比表面积有效分散附着材料，防止团聚。
氧化程度
虽然石墨被氧化后引入的有氧官能团能改性石墨的结构和性质，但是石墨在氧化过程破坏了石墨高度共轭结构，严重的情况下，石墨原有的层状结构就会受至破坏，从而其石墨表面性能也会失效。
例如在本申请水泥基掺入石墨复合材料的领域，特定程度的氧化石墨作为导电功能添加剂，引入至水泥中，是可以获得性能突出的水泥基导电复合材料，无论是在导电功能性方面，还是强度方面都能满足水泥建筑行业的要求。但是氧化程度过高，氧化石墨的结构被破坏的程度过大，导电性也会受到影响。
因此本申请通过控制氧化程度，来控制最终水泥基复合材料的性能。所采用的方法，通过控制制备工艺中的高锰酸钾的含量来调整氧化石墨的氧化程度。
而对于氧化石墨的氧化程度的表征，本发明采用氧含量比例对氧化程度进行量化。
现有技术中通常使用其质量高于3倍的高锰酸钾处理石墨来制备氧化石墨。如果高锰酸钾的量减少，理论上就会形成氧化石墨和未氧化石墨的非均相混合物。发明人通过氧化条件来抑制石墨的局部结构被破坏。
评价氧化程度
本发明为评价氧化程度对氧化石墨结构和性质的影响，通过X射线衍射XRD以及有机元素测试仪来进行含氧量测试。
本发明低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入0.2、0.4、06、1.0、1.5、2.0、3、3.2、3.4、3.6、3.8份高锰酸钾（不同试验组），随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
图1和图2分别为不同高锰酸钾/石墨质量比时，得到的氧化石墨的氧含量曲线以及XRD图。图1中，可以看出高锰酸钾/石墨质量比增加时，得到氧化石墨中的氧含量基本呈现正比例的增长。尤其在0.2-1这一区别，随着高锰酸钾/石墨质量比增加，氧化石墨中氧含量增加比较明显，而随着高锰酸钾/石墨质量比达到3.0以后，氧化石墨中氧含量出现了一个平台，其并没有线性增加。其原因是其过量的高锰酸钾，破坏了石墨的本征结构，从而导致石墨的片层结构被破坏，对氧键的吸附以及后续形成氧-碳键均受至阻碍。
图2可以看出，通过X射线衍射XRD来表征石墨的结构被破坏程度（石墨峰消失或弱化，就表示石墨的片层状结构及本征结构被破坏的越严重。高锰酸钾/石墨质量比超过1.0时，石墨峰会逐渐弱化，说明随着高锰酸钾的量增加，其氧化程度越高，导致石墨本征结构被破坏，越来越多的C-O键结构的相出现。当高锰酸钾/石墨质量比超过2时，石墨本征峰的峰消失特别明显，取而代之的是C-O键的本征峰愈发明显，强烈。
同时，本发明对于氧化石墨的导电性能也进行评估。采用在四点探针测量方法，对于制备的氧化石墨颗粒进行测量，测量结果如下表1。
表1
| 高锰酸钾/石墨质量比 | 电导率 Scm<sup>-1</sup> |
| 0.2 | 905 |
| 0.4 | 954 |
| 1 | 1032 |
| 1.5 | 532 |
| 2.0 | 194 |
| 3.0 | 39 |
| 3.5 | 2.4 |
当高锰酸钾/石墨质量比不超过1时，氧化程度可以适当的激发石墨片层结构的电子性能；但是高锰酸钾/石墨质量比超过1时，其石墨的片层结构受到破坏，同时，氧含量的增多，大量的电子被吸附，稳定的化学键增加，其电导率下降明显。而且后续的实验表明，当氧化程度过高时，石墨的结构会发生不可逆的破坏。对应所述调控高锰酸钾/石墨质量比对电导性能的影响来看，优选的氧化石墨的氧含量不超过40%，在30-35wt%之间。
因此本发明后续的实施例实验都采用高锰酸钾/石墨质量比为1的参数进行氧化石墨的制备，从而生产低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
实施例1
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水泥60份，水30份，低氧化程度石墨9.7份，助剂0.3份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本实施例中低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨。
本实施例中低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
实施例2
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水泥60份，水30份，低氧化程度石墨7份，助剂3份；所述水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本实施例中低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
本实施例中低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
实施例3
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥70份，水27.7份，低氧化程度石墨2份，助剂0.3份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本实施例中低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
本实施例中低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合2h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
实施例4
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥60份，水27份，低氧化程度石墨10份，助剂3份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本实施例中，所述低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
实施例5
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥70份，水22.5份，低氧化程度石墨6份，助剂1.5份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
4、根据权利要求1所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨；
本实施例中低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
实施例6
一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥77.7份，水20份，低氧化程度石墨2份，助剂0.3份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成；所述低氧化程度石墨制备方法包括步骤：在烧杯中加入10份双氧水，随后添加浓硫酸90份，在冰水浴冷却至25℃后，将1份石墨添加到烧杯中，搅拌10 min，静置12 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤3次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入200份浓硫酸，然后缓慢加入1份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到35°C 水浴中，搅拌1h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到1份低氧化程度的石墨。
本实施例中低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
对比例1:
一种石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥70份，水27.7份，市售普通石墨2份，助剂0.3份; 水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本对比例中石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
对比例2
一种石墨水泥基导电复合材料，原料组分按重量份计，包括：水泥60份，水27份，普通石墨10份，助剂3份；述水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本对比例中石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
对比例3
一种石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水泥70份，水22.5份，普通石墨6份，助剂1.5份；水泥为425普通硅酸盐水泥；助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
本对比例中氧化石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
对比例 4
以实施例1为参照，除了氧化程度石墨制备方法中，加入2份高锰酸钾外，其它工艺和参数与实施例1相同。
本对比例中石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
对比例 5
以实施例1为参照，除了氧化程度石墨制备方法中，加入3份高锰酸钾外，其它工艺和参数与实施例1相同。
本对比例中石墨水泥基导电复合材料的制备方法，混合1h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
将本发明实施例1至实施例6及各对比例1-5制备得到的高流动性的导电混凝土进行性能测定，测定结果如下表2所示。
表2性能测定结果
从上述表2的结构分析，氧化程度的增大，破坏石墨本征结构的同时，会使引入大量的亲水性基团，使氧化石墨与水泥混合形成的砂浆具有更高的流动性。而本发明实施例1-6通过控制高锰酸钾/石墨质量比，优化氧化石墨的氧化程度，从而调控低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的电阻率。同时，也能够发现，虽然调控了高锰酸钾/石墨质量比，但制备的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的强度并没有受到影响。其强度依旧满足水泥使用标准。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，原料组分按重量份计，包括：水泥60-80份，水20-30份，低氧化程度石墨2-10份，助剂0.3-3份。
2.根据权利要求1所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述水泥为425普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，助剂为减水剂和硬脂酸钙按重量比1:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述低氧化程度的石墨制备方法包括：在烧杯中加入5-12份双氧水，随后添加浓硫酸80-100份，在冰水浴冷却至20-30℃后，将1-5份石墨添加到烧杯中，搅拌10-20 min，静置6-15 h后过滤，滤饼用去离子水洗涤1-5次得到化学膨胀的石墨；将化学膨胀石墨放入烧杯中，在冰水浴加入100-300份浓硫酸，然后缓慢加入1-20份高锰酸钾，随后，将烧杯转移到25-40°C 水浴中，搅拌0.5-3h后倒入装有冰水的烧杯中冷却后过滤并用去离子水洗涤3次，得到低氧化程度的氧化石墨。
5.根据权利要求4所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述低氧化程度的石墨制备方法中，控制氧化石墨的氧化程度。
6.根据权利要求5所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，控制氧化石墨的氧化程度是通过调控高锰酸钾/石墨质量比来实现。
7.根据权利要求6所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述调控高锰酸钾/石墨质量比范围为：1-3。
8.根据权利要求6所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述调控高锰酸钾/石墨质量比范围为：1-2。
9.根据权利要求6所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料，其特征在于，所述调控高锰酸钾/石墨质量比为：1。
10.权利要求1-9任一项所述的低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：按上述配方设计进行配料，混合0.5-5h得到低氧化程度的石墨水泥基导电复合材料。
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