一种石墨烯薄膜的制备方法与流程

本发明涉及石墨烯薄膜制备技术领域，特别涉及一种石墨烯薄膜的制备方法。

背景技术：

石墨烯是优秀的新型功能材料，广泛应用于太阳能电池、传感器、微电子、柔性显示、能量存储等领域，目前主要以常规cvd法进行制备，即将石墨烯箔带加热到工艺要求的温度，然后通入工艺气体，通过在石墨烯箔带表面的自发反应生长形成石墨烯薄膜。

由于现有技术采用的石墨烯薄膜生产装置，是通过自发反应来实现的。因此存在生长速度慢、成膜不均匀、工艺气体浪费大等问题，直接影响到石墨烯薄膜的质量和生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种石墨烯薄膜的制备方法，通过使石墨烯箔带中产生电流，在电流的作用下促进石墨烯薄膜的优化生长。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）设置真空腔体；

（2）在所述真空腔体内设置用于传送石墨烯箔带的传送机构，设置使得所述传送机构包括设于所述石墨烯箔带传送始端的第一传送组件、设于所述石墨烯箔带传送末端的第二传送组件；其中，所述第一传送组件和所述第二传送组件均具有导电性；

（3）在所述真空腔体内设置位于所述第一传送组件和所述第二传送组件之间的用于对所述石墨烯箔带加热的加热机构；

（4）在所述真空腔体内设置用于对进入所述加热机构中的石墨烯箔带输送用于配合的生长石墨烯薄膜的工艺气体的输气机构；

（5）设置电源组件，使得所述第一传送组件与所述电源组件的正极或负极导通，并使得所述第二传送组件与所述电源组件的负极或正极导通；

（6）开启所述传送机构、所述加热机构、所述输气机构、所述电源组件，使得所述石墨烯箔带在所述真空腔体中生长形成所述石墨烯薄膜。

优选地，设置使得所述第一传送组件沿所述石墨烯箔带的传送方向依次包括放卷轮、第一导向轮。

更优选地，设置使得所述放卷轮和所述第一导向轮均具有导电性。

优选地，设置使得所述第二传送组件沿所述石墨烯箔带的传送方向依次包括第二导向轮、收卷轮。

更优选地，设置使得所述第二导向轮和所述收卷轮均具有导电性。

优选地，设置使得所述加热机构包括对称的设于所述石墨烯箔带一侧表面的第一加热组件和设于所述石墨烯箔带另一侧表面的第二加热组件。

优选地，所述电源组件选用直流电源、交流电源或脉冲电源中的一种。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种石墨烯薄膜的制备方法，通过使石墨烯箔带中产生电流，在电流的作用下促进石墨烯薄膜的优化生长；解决了现有技术存在的石墨烯薄膜生长速度慢、成膜不均匀、工艺气体浪费大等问题。

附图说明

附图1为应用本发明方法的一个实施例装置的结构示意图。

其中：1、真空腔体；2、喷气嘴；3、电源组件；4、放卷轮；5、第一导向轮；6、第二导向轮；7、收卷轮；8、第一加热组件；9、第二加热组件；10、石墨烯箔带。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1所示，上述一种石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）设置真空腔体1。

（2）在真空腔体1内设置用于传送石墨烯箔带10的传送机构，设置使得该传送机构包括设于石墨烯箔带10传送始端（参见图1所示，该传送始端即为图1中的右端）的第一传送组件、设于石墨烯箔带10传送末端的第二传送组件；其中，第一传送组件和第二传送组件均具有导电性。

在本实施例中，石墨烯箔带10沿水平方向传送；该第一传送组件沿石墨烯箔带10的传送方向依次包括放卷轮4、第一导向轮5，该放卷轮4和该第一导向轮5均具有导电性；该第二传送组件沿石墨烯箔带10的传送方向依次包括第二导向轮6、收卷轮7，该第二导向轮6和收卷轮7均具有导电性。其中，放卷轮4、第一导向轮5、第二导向轮6、收卷轮7的轴心线方向均沿水平方向分布且相互平行，放卷轮4、第一导向轮5、第二导向轮6、收卷轮7的上侧边缘位于同一水平线上。

（3）在真空腔体1内设置位于第一传送组件和第二传送组件之间的用于对石墨烯箔带10加热的加热机构；在本实施例中，该加热机构包括对称的设于该石墨烯箔带10上侧表面的第一加热组件8和设于该石墨烯箔带10下侧表面的第二加热组件9。

（4）在真空腔体1内设置用于对进入加热机构中的石墨烯箔带10输送工艺气体的输气机构；该工艺气体用于在加热环境中配合石墨烯薄膜的生长；该输气机构位于该加热机构的右端（参见图1所示，该右端即为图1中的右端），输气机构包括喷气嘴2，该喷气嘴2位于第一加热组件8和第二加热组件9之间。

（5）设置电源组件3，使得该第一传送组件与该电源组件3的正极导通，同时使得该第二传送组件与电源组件3的负极导通；也可以使得该第一传送组件与该电源组件3的负极导通，同时使得该第二传送组件与电源组件3的正极导通。第一传送组件可以通过放卷轮4或第一导向轮5与电源组件3导通，而第二传送组件可以通过第二导向轮6或收卷轮7与电源组件3导通。电源组件3选用直流电源、交流电源或脉冲电源中的一种，在本实施例中，该电源组件3选用直流电源，该电流的开闭和大小均可根据需要进行调节。

（6）对该真空腔体1抽真空，并开启传送机构、加热机构、输气机构、电源组件3，使得石墨烯箔带10在真空腔体1中生长形成石墨烯薄膜。通过使石墨烯箔带10中产生电流，在电流的作用下促进石墨烯薄膜的优化生长。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种石墨烯薄膜的制备方法，通过使石墨烯箔带中产生电流，在电流的作用下促进石墨烯薄膜的优化生长；解决了现有技术存在的石墨烯薄膜生长速度慢、成膜不均匀、工艺气体浪费大等问题。

技术研发人员：李留臣;周正星;蒲红斌
受保护的技术使用者：江苏星特亮科技有限公司
技术研发日：2017.07.11
技术公布日：2017.09.29