[發明專利]一種加工石墨烯板的方法及加工設備

有效

• 申請號: 201210304129.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102814868A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 楊令;鄒衛賢
• 申請（專利權）人: 深圳市金洲精工科技股份有限公司
• 主分類號: B28D1/18
• 分類號: B28D1/18
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 田夏

技術領域

本發明涉及石墨烯板加工領域，更具體的說，涉及一種石墨烯板的加工方法及加工設備。

背景技術

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構，無法單獨穩定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯，而證實它可以單獨存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。

石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；導熱系數高達5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s，又比納米碳管或硅晶體高，而電阻率只約10-6Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。石墨烯另一個特性，是能夠在常溫下觀察到量子霍爾效應。

厚的石墨烯基本（5mm以上），由于表面粗糙，不能直接運用于微型鉆頭鉆孔加工（極容易斷刀），并且，PCB微鉆難以加工厚石墨烯板，因此，需要通過精密銑刀對其表面進行加工至厚度在1.5mm下（最薄0.6mm厚）。如果通過常規磨床進行加工，需要專用夾具，并且石墨烯具有易脆性，這就給常規加工帶來了嚴峻挑戰，導致1.5mm及以下厚度的石墨烯板無法裝夾及加工，廢品率極高，且表明粗糙度無法滿足生產需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種廢品率低的加工石墨烯板的方法及加工設備。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種加工石墨烯板的方法，包括步驟：A：提供一定位板，所述定位板上設置有與所述石墨烯板形狀相同的定位槽，將石墨烯板放入所述定位槽內進行固定定位；B：將定位板定位固定到加工機床上，對石墨烯板表面進行加工至所需厚度。

優選的，所述步驟A中，所述定位板包括由一個或多個層疊的覆銅板以及設置在覆銅板底部的具有光滑表面的墊板，所述覆銅板上分別設置有貫穿的定位槽。覆銅板可以就地取材，成本較低，便于制作，利用多層覆銅板可以制作不同厚度的定位板以適應加工不同厚度需求的石墨烯板。

優選的，所述步驟A中，將石墨烯板放入所述定位槽內進行固定定位還包括在所述定位槽四周進行擠壓的步驟。通過對由覆銅板上的定位槽四周進行擠壓使得覆銅板內的樹脂擠出，從而填補定位槽與石墨烯板邊側的空隙，提高定位板對石墨烯板的定位精度以及定位可靠性，避免加工時發生較大的位移影響加工精度。

優選的，所述步驟B中，還包括先將石墨烯板的一個表面加工至光滑，再利用該光滑的表面定位未加工的另一個表面。利用已加工好的一個光滑表面定位另一個未加工的表面，從而可以獲得均勻的石墨烯板厚度，提高加工精度。

優選的，所述墊板為密胺板。密胺板堅固、韌性好，材料成本低。

優選的，所述步驟B中，對石墨烯表面進行加工至所需厚度是通過銑削加工方式完成的。銑削加工對于厚度較薄的石墨烯板來說較為合適，因為其刀頭直徑小，加工精度高，同時，不會影響到定位板，而磨床加工將受到定位板的制約。

一種加工石墨烯板的加工設備，包括：一設置有定位槽的定位板，以及用于加工石墨烯板表面的加工機床。

優選的，所述定位板包括：一個或多個層疊的覆銅板以及設置在覆銅板底部的具有光滑表面的墊板，所述覆銅板上分別設置有貫穿的定位槽。覆銅板可以就地取材，成本較低，便于制作，利用多層覆銅板可以制作不同厚度的定位板以適應加工不同厚度需求的石墨烯板。

優選的，所述墊板為密胺板。密胺板堅固、韌性好，材料成本低。

優選的，所述加工機床為銑床。銑削加工對于厚度較薄的石墨烯板來說較為合適，因為其刀頭直徑小，加工精度高，同時，不會影響到定位板，而磨床加工將受到定位板的制約。

本發明由于利用一個設置有與石墨烯板形狀相同的定位槽的定位板對所述石墨烯板進行固定定位，從而不需要對石墨烯板進行硬性裝夾定位，也就是說其定位方式沒有硬性的裝夾，這樣避免石墨烯板在加工時容易發生碎裂損壞；特別是對于需要加工至較薄的如1.5mm及以下厚度的石墨烯板來說，使用定位板固定定位不僅可以減少在加工過程中造成碎裂損壞的可能性，而且也不需要專用的夾具進行裝夾。

附圖說明