[發明專利]石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法及其應變傳感器

在審

• 申請號: 201610256877.6
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105783695A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 潘春旭;羅成志;吳俊;胡艷
• 申請（專利權）人: 武漢大學深圳研究院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 廣東德而賽律師事務所 44322
• 代理人: 費錦生

1.一種石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將銅箔用清洗液清洗后放置在管式爐的石英管中間，開啟真空泵，將管式爐在5-20 sccm氫氣氣氛下升溫到800-1100℃，升溫速率為5-20℃/min；當銅箔達到800-1100℃后 在石英管中通入5-50sccm甲烷，保持5-30min后關閉甲烷，在氫氣氣氛下隨爐降溫，在銅 箔上獲得單層石墨烯，生成銅基石墨烯。

S2、選定銅基石墨烯生長時不貼附石英管的一側旋涂上聚甲基丙烯酸甲酯，將旋涂過聚 甲基丙烯酸甲酯的銅基石墨烯放在烘箱中60-80℃供聚甲基丙烯酸甲酯固化，將固化后的的 銅基石墨稀浸在0.5-2mol/L的三氯化鐵溶液中，銅基石墨稀被溶解掉后帶有石墨稀的聚甲基 丙烯酸甲酯薄膜將漂浮在溶液面上，將帶有石墨稀的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜用預拉伸的 PDMS薄膜撈起，并在去離子水中清洗，徹底去除殘余的三氯化鐵和其他雜質。在帶有石墨 稀和聚甲基丙烯酸甲酯的PDMS薄膜上滴入丙酮，反復2-3次徹底去掉聚甲基丙烯酸甲酯， 留下復合有石墨烯的PDMS薄膜，將復合有石墨烯的PDMS薄膜用乙醇清洗后再用氮氣吹干。

S3、將復合有石墨烯的PDMS薄膜放入小型磁控濺射儀中，在濺射儀中放入金靶，開啟 真空泵，當真空度達到一定程度后通入保護氣氛，通過調節保護氣氛的通入量來控制放電電 流，當放電電流達到一定值時啟動濺射儀，濺射一段時間后關閉濺射儀，取出石墨烯復合納 米金薄膜。

S4、在石墨烯復合納米金薄膜的兩端涂上銀漿，連上銅導線，即得到石墨烯復合納米金 薄膜柔性應變傳感器。

2.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于， 所述銅箔的大小為30×30mm²，所選清洗液為酒精和丙酮的混合液。

3.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于： 步驟S2中PDMS薄膜的厚度為5-500μm。

4.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于： 步驟S2中PDMS薄膜預拉伸的應變為1％-150％。

5.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于： 步驟S3中所述的保護氣氛為氬氣或氮氣。

6.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于： 步驟S3中所述真空度為2-10Pa。

7.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于： 步驟S3中所述的放電電流為1-30mA。

8.根據權利要求1所述石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器的制備方法，其特征在于：

步驟S3中的濺射時間為5-1000s。

9.一種石墨烯復合納米金薄膜柔性應變傳感器，其特征在于，由上述權利要求1至8任 一所述的制備方法制備。