料1的料斗；3是自料斗2喷射天然石墨材料1的文丘里喷 嘴；4是使从压缩机5分八处加压输送来的空气喷射而使天然石墨材料随喷射流在腔内发 生碰撞的喷磨机；7是等离子体产生装置，使来自容器6的氧、氩、氮、氢等气体9从喷嘴8中 喷射，同时由高压电源10对卷绕在喷嘴8外周的线圈11赋予电压，在喷磨机4的腔内产生 等离子体，在腔内的四个位置设置有该等离子体产生装置。13是连接喷磨机4和集尘器14 的配管，14是集尘器，15是收集容器，16是石墨系碳原材料（石墨烯前体），17是鼓风机。
[0125] 接着对制造方法进行说明。喷磨机和等离子体的条件如下所述。
[0126] 喷磨机的条件如下所述。
[0127] 压力：0.5MPa
[0128] 风量：2. 8m3/分钟
[0129] 喷嘴内直径：12_
[0130] 流速：约410m/秒
[0131] 等离子体的条件如下所述。
[0132] 输出功率：15W
[0133] 电压：8kV
[0134] 气体种类：Ar(纯度为99. 999Vol% )
[0135] 气体流量：5L/分钟
[0136] 由文丘里喷嘴3投入喷磨机4的腔内的天然石墨材料1在腔内被加速至音速以 上，通过天然石墨材料1彼此碰撞和与壁碰撞的冲击而被粉碎，与此同时，认为等离子体12 对天然石墨材料1进行放电和激发，直接作用于原子（电子），增加结晶的应变而促进粉碎。 天然石墨材料1达到一定程度的粒径（约1~10 μ m)而形成微粉时，质量减轻，离心力变 弱，由此由与腔中心连接的配管13而被抽出。
[0137] 从配管13流入集尘器14的腔的圆筒容器中的石墨系碳原材料（石墨烯前体）所 共存的气体形成旋流，使与容器内壁碰撞的石墨系碳原材料16落入下方的收集容器15中， 同时由于腔下方的锥形容器部而在腔的中心产生上升气流，气体由鼓风机17被排出（所谓 的旋风分离（cyclone)作用）。利用本实施例中的制造装置A，由作为原料的lkg天然石墨 材料1得到约800g可用作石墨烯前体的石墨系碳原材料（石墨烯前体）16(回收效率：8成 程度）。
[0138] 接着，对于利用如图4所示的使用球磨机和微波的制造装置B得到可用作石墨烯 前体的石墨系碳原材料的方法进行说明。制造装置B中，将实施微波作为基于电波力的处 理并且使用球磨机作为基于机械力的处理的情况作为示例。
[0139] 图4(a)和（b)中，符号20是球磨机、21是微波产生装置（磁控管）、22是波导管、 23是微波流入口、24是介质、25是5mm以下的颗粒天然石墨材料（日本石墨工业制鳞片状 石墨ACB-50)、26是收集容器、27是过滤器、28是石墨系碳原材料（石墨烯前体）。
[0140] 接着对制造方法进行说明。球磨机和微波产生装置的条件如下所述。
[0141] 球磨机的条件如下所述。
[0142] 转速：30rpm
[0143] 介质尺寸：(p:5mni
[0144] 介质种类：氧化锆球
[0145] 粉碎时间：3小时
[0146] 微波产生装置（磁控管）的条件如下所述。
[0147] 输出功率：300W
[0148] 频率：2. 45GHz
[0149] 照射方法：间歇
[0150] 在球磨机20的腔内投入lkg的天然石墨系碳原料25和800g的介质24,封闭腔， 以30rpm的转速处理3小时。在该处理中间歇地（隔10分钟进行20秒）对腔照射微波。 认为通过该微波的照射，直接作用于原料的原子（电子），增加结晶的应变。处理后，通过利 用过滤器27除去介质24,由此可以将约10 μ m的粉体的石墨系碳原材料（前体）28收集在 收集容器26中。
[0151] <关于石墨系碳原材料（前体）的X射线衍射图谱>
[0152] 参照图5-图7,利用制造装置A、B制造的石墨系天然材料（试样6、试样5)和仅 使用制造装置B的球磨机得到的约10 μ m的粉体的石墨系天然材料（试样1 :比较例）的X 射线衍射图谱和晶体结构进行说明。
[0153] X射线衍射装置的测定条件如下所述。
[0154] 线源：CuKa 线
[0155] 扫描速度：20。/min
[0156] 管电压：40kV
[0157] 管电流：30mA
[0158] 对于各试样而言，通过X射线衍射法（Rigaku公司制的试样水平型多目的X射线 衍射装置Ultima IV)分别在六方晶2H的面（100)、面（002)、面（101)、和菱方晶3R的面 (101)上显示的峰强度Pl、P2、P3、P4,由此对各试样进行说明。
[0159] 此处，X射线衍射图谱的测定中，近年来不论国内外均使用所谓标准化的 值。该Rigaku公司制的试样水平型多目的X射线衍射装置Ultima IV是能够以JIS R 7651:2007 "碳材料的晶格常数及微晶大小测定方法"为基准测定X射线衍射图谱的装置。 需要说明的是，Rate (3R)是以Rate (3R) = Ρ3ΛΡ3+Ρ4) X 100求得的衍射强度的比，即使衍 射强度发生变化，Rate(3R)的值并不发生变化。即，衍射强度的比被标准化，通常用于避免 以绝对值进行物质的鉴定，该值不依赖于测定装置。
[0160] 如图5和表1所示，通过实施基于球磨机的处理和微波处理的制造装置B所制造 的试样5的峰强度P3和峰强度P1的强度的比例高，以表示P3相对于P3与P4之和的比例 的（式1)定义的Rate (3R)为46%。另外，强度比P1/P2为0.012。
[0161] Rate (3R) = Ρ3ΛΡ3+Ρ4) X 100 · · · ·(式 1)
[0162] 此处，
[0163] P1是六方晶系石墨层（2H)的基于X射线衍射法的（100)面的峰强度
[0164] P2是六方晶系石墨层（2H)的基于X射线衍射法的（002)面的峰强度
[0165] P3是菱方晶系石墨层（3R)的基于X射线衍射法的（101)面的峰强度
[0166] P4是六方晶系石墨层（2H)的基于X射线衍射法的（101)面的峰强度
[0167] [表 1]
[0169] 同样地，如图6和表2所示，通过实施基于喷磨机的处理和基于等离子体的处理的 制造装置A所制造的试样6的峰强度P3和峰强度P1的强度的比例高，Rate (3R)为51 %。 另外，强度比P1/P2为0.014。
[0172] 另外，如图7和表3所示，对于仅通过球磨机制造的试样1 (表示比较例）而言，峰 强度P3相比于试样5、6的比例小，Rate(3R)为23%。另外，强度比P1/P2为0. 008。
[0173] [表 3]
[0175] 如此，实施例1的通过制造装置B所制造的试样5、实施例1的通过制造装置A所制 造的试样6的情况下显示出Rate (3R)为46%、51 %，与如图2所示的天然石墨和试样1 (表 示比较例）相比，达到40 %以上或50 %以上。
[0176] 接着，使用上文中制造的石墨烯前体制成石墨烯分散液，对石墨烯的易剥离性进 行比较。
[0177] <关于石墨烯分散液>
[0178] 参照图8对石墨烯分散液的制作方法进行说明。图8中，将在制作石墨烯分散液 时于液体中合用超声波处理和微波处理的情况作为示例。
[0179] (1)在烧杯40中加入可用作石墨烯前体的石墨系碳原材料0. 2g和作为分散液的 N-甲基吡咯烷酮（NMP) 200ml。
[0180] (2)将烧杯40放入微波产生装置43的腔42中，从上方将超声波变幅杆44的超声 波的振子44A插入分散液41。
[0181] (3)启动超声波变幅杆44,连续地施予3小时的20kHz (100W)的超声波。
[0182] (4)在使上述超声波变幅杆44运转的期间，启动微波产生装置43,间歇地（隔5 分钟照射10秒）赋予微波2. 45GHz (300W)。
[0183] 图9是如上述那样制成的石墨烯分散液经过24小时后的状态。
[0184] 确认到，使用通过制造装置B所制造的试样5的石墨烯分散液30尽管一部分发生 沉淀，但整体呈黑色。据认为这是用作石墨烯前体的石墨系碳原材料大多以剥离成石墨烯 的状态分散。
[0185] 确认到，使用试样1(表示比较例）的分散液31中，石墨系碳原材料大部分发生沉 淀，一部分以上清液的状态漂浮。由此，认为极少部分剥离成石墨烯而以上清的形式漂浮。
[0186] 另外，以能够进行观察的浓度将如上所述制成的石墨烯分散液稀释并涂布在样品 台（TEM格栅）之上，使之干燥，根据透射型电子显微镜（TEM)的如图10所示的拍摄图来观 察石墨烯的尺寸和层数。需要说明的是，对于试样1，将上清稀释并涂布后使用。例如，图 10的情况下，根据图10 (a)，求出尺寸为片33的最大的长度L，约为600nm，根据图10 (b)，观 察片33的端面，数出石墨烯层的重叠，求出层数为6层（符号34所指的区域）。如此测定 各片（片数记为N)的尺寸和层数，求出了如图11、图12所示的石墨烯层数和尺寸。
[0187] 参照图11 (a)，实施例1的通过制造装置B所制造的试样5 (Rate (R3)为46% )的 石墨烯分散液中所含有的薄片状的片的粒度分布（尺寸的分布）是以0.5 μπι作为峰的分 布。另外，图11(b)中，层数的分布中以3层为峰、10层以下的石墨烯为68%。
[0188] 参照图12,比较例的试样1 (Rate (R3)为23 % )的分散液中所含有的薄片状的片 的粒度分布（尺寸的分布）是以0.9 μπι为峰的分布。另外，层数的分布中，30层以上占大 部分、10层以下的石墨烯为10%。
[0189] 由该结果可知，通过制造装置Β所制造的试样5用作石墨烯前体的情况下，可以得 到10层以下的石墨烯多、石墨烯的分散性优异且高浓度的石墨烯分散液。
[0190] 接着，参照图13,对石墨烯前体的比例Rate(3R)与石墨烯分散液中的层数之间的 关系进行说明。图13中的试样1、5、6是上述的试样。试样2、3、4是利用实施基于球磨机 的处理和微波处理的制造装置B而制造出的，使用使微波的照射时间短于试样5而制造出 的石墨烯前体制成石墨烯分散液。另外，试样7是利用实施基于喷磨机的处理和等离子体 处理的制造装置A而制造出的，使用施予输出功率高于试样6的等离子体而制造的石墨烯 前体制成石墨烯分散液。
[0191] 根据图13, Rate (3R)为31 %和38%的试样2和3的层数分布形状为在13层左右 具有峰的接近正态分布的形状（使用试样2、3的分散液）。Rate(3R)为40%以上的试样 4-7的层数分布形状为在几层（较薄的石墨烯）的部分具有峰的所谓的对数正