[發明專利]基于任意基底的石墨烯生成方法、裝置及設備有效

申請號：	201510933166.3	申請日：	2015-12-15
公開（公告）號：	CN105399089B	公開（公告）日：	2018-11-30
發明（設計）人：	張淼;茆勝;慈立杰	申請（專利權）人：	深圳市國創新能源研究院
主分類號：	C01B32/184	分類號：	C01B32/184
代理公司：	深圳中一專利商標事務所 44237	代理人：	張全文
地址：	518000 廣東省深圳***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于任意基底石墨生成方法裝置設備
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【說明書】：

本發明提供了一種基于任意基底的石墨烯生成方法，包括：將金屬與碳生成碳金屬合金；控制溫度高于所述碳金屬合金的熔點，將所述液態的碳金屬合金澆涂于基底表面；在所述碳金屬與基底的界面進行偏析，導走液態碳金屬合金，生成石墨烯薄膜。本發明通過碳金屬合金偏析的方式，可方便導走液態碳合金材料，使得可以在任意基底生成石墨烯薄膜，并且也不需要蝕刻、水、有機溶劑的參與，減少了生成石墨烯對基底的限制，以及石墨烯生成時的其它配料參與的限制。

技術領域

本發明屬于石墨稀領域，尤其涉及基于任意基底的石墨烯生成方法、裝置及設備。

背景技術

石墨烯是從石墨材料中分離出來，由碳原子組成的只有一層原子百度的二維晶體。由于其韌性強度高、導電性能好以及透光性好的特點，比如，其斷裂強度要比鋼材還高200倍以上，其導電性能比銀的導電性能更高，用石墨烯取代硅，將會使得計算機處理器的運行速度快數百倍，另外石墨烯幾乎是透明并且致密性好，可以用作透明的電子產品原料，應用非常廣泛，并且應用價值非常高。

在石墨烯的制作過程中，目前使用的方法包括化學氣相沉淀方法，將甲烷和氫氣的混合氣體，通過入口歧管引入到反應空間，混合氣體吸附在一個基底上，發生遷移和成膜的化學反應，在一定的濕度下生成石墨烯。

目前使用的石墨烯生成方法，可以得到石墨烯，但是在生產過程中需要蝕刻劑、水和有機溶劑的參與，使得基底受限于其表面需要平坦，或者要求其表面的曲率較小。因此，現有技術中需要使用較多的配料參與，并且生成石墨烯的基底受到限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于任意基底的石墨烯生成方法，以解決現有技術中需要使用較多的配料參與，并且生成石墨烯的基底受到限制的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于任意基底的石墨烯生成方法，所述方法包括：

將金屬與碳生成碳金屬合金；

控制溫度高于所述碳金屬合金的熔點，將所述液態的碳金屬合金澆涂于基底表面；

在所述碳金屬與基底的界面進行偏析，導走液態碳金屬合金，生成石墨烯薄膜。

結合第一方面，在第一方面的第一種可能實現方式中，所述將金屬與碳生成碳金屬合金步驟包括：

將所述金屬裝入容器并抽成真空，加熱所述金屬；

當所述金屬加熱至第一溫度范圍時，通入第一預定速率的氫氣以及第二預定速率的碳源氣體，控制所述容器內的壓力至預定壓力范圍；

當所述金屬加熱的溫度滿足第一溫度范圍的持續時長符合預定的時間要求后，生成碳金屬合金。