[發明專利]場發射陰極及其制備方法

在審

• 申請號: 202011075453.2
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112053925A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 洪序達;梁棟;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H01J1/304
• 分類號: H01J1/304;H01J9/02
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進

1.一種場發射陰極，其特征在于，所述場發射陰極包括導電基板以及形成在所述導電基板上的Ti₃C₂納米片薄膜層。

2.根據權利要求1所述的場發射陰極，其特征在于，所述Ti₃C₂納米片薄膜層的厚度為1μm～10μm。

3.根據權利要求1或2所述的場發射陰極，其特征在于，所述導電基板選自基材為鐵、鈦、銅、鉻、鈷、鎳、鎢、鉬、鉭和鉑中的至少一種形成的金屬基板；或者是，所述導電基板為氧化銦錫導電玻璃或硅片。

4.一種如權利要求1-3任一所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，包括：

提供導電基板；

配制Ti₃C₂納米片分散液；

將所述Ti₃C₂納米片分散液涂覆于所述導電基板上，在所述導電基板上形成Ti₃C₂納米片薄膜層。

5.根據權利要求4所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述配制Ti₃C₂納米片分散液包括：提供Ti₃C₂納米片原料，將所述Ti₃C₂納米片原料加入溶劑中，超聲攪拌后離心處理獲得所述Ti₃C₂納米片分散液。

6.根據權利要求5所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述Ti₃C₂納米片分散液中，Ti₃C₂納米片的濃度為1mg/mL～5mg/mL。

7.根據權利要求5所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述超聲攪拌的超聲功率為100W～500W，時間為10min～20min。

8.根據權利要求5所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述Ti₃C₂納米片原料采用以下工藝制備獲得：

S10、在持續攪拌的條件下，將Ti₃AlC₂層狀材料加入到HF溶液或者HCl和LiF的混合溶液中，刻蝕去除Al中間層，獲得第一中間產物；

S20、將所述第一中間產物加入到去離子水中，在惰性氣體保護下進行超聲剝離，剝離完成后通過離心分離出上層清液，獲得Ti₃C₂納米片溶液；

S30、將所述Ti₃C₂納米片溶液進行干燥處理，獲得Ti₃C₂納米片粉體原料。

9.根據權利要求5-8任一所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，應用電泳沉積工藝將所述Ti₃C₂納米片分散液涂覆于所述導電基板上，包括：

向所述Ti₃C₂納米片分散液中加入金屬無機鹽作為反應溶液；

以所述導電基板為陰極并提供另一電極為陽極置于所述反應溶液，在直流電壓的作用下使反應溶液中的Ti₃C₂納米片沉積于所述導電基板上，在所述導電基板上形成Ti₃C₂納米片薄膜層。

10.根據權利要求5-8任一所述的場發射陰極的制備方法，其特征在于，應用旋涂工藝或滴涂工藝將所述Ti₃C₂納米片分散液涂覆于所述導電基板上，干燥使溶劑揮發后在所述導電基板上形成Ti₃C₂納米片薄膜層。