一種石墨烯的保護裝置制造方法
【專利摘要】本申請提供了一種石墨烯的保護裝置，包括：保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；保護膜設置在石墨烯表面，固定膜設置在基底表面，保護膜和固定膜相連接。本申請還提供了一種石墨烯的保護裝置，包括保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和保護膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜與固定膜相連接。本申請通過將表面長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，由于保護膜與固定膜相互吸附，從而使表面長有石墨烯的基底固定于保護膜與固定膜之間，且保護膜與固定膜相連接，實現了其對石墨烯的保護且不會影響石墨烯的品質。
【專利說明】一種石墨烯的保護裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石墨烯【技術領域】，尤其涉及一種石墨烯的保護裝置。
【背景技術】
[0002]石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，其是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成的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。石墨烯具有較高的導熱系數、電子迀移率與較低的電阻率，因此石墨烯有望在能源、材料、電子與生物醫藥等領域獲得極大地發展。
[0003]石墨烯首次被報導是英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?海姆課題組從石墨中成功剝離下來。采用機械方法從石墨上剝離可以得到單層的石墨片即石墨烯，這種方法得到的石墨烯面積小、成本高、僅可用于基礎研宄，不適用于器件的集成，而限制了其應用。因此，高質量、大面積石墨烯的可控制備是石墨烯研宄領域的重要問題。目前，研宄成熟的石墨烯的生長方法之一是:化學氣相沉積法(CVD)，該方法是利用在基片表面沉積一層幾十納米厚的具有催化性質的多晶金屬薄膜(例如:N1、Cu等)，然后利用熱催化分解碳氫化物使其在金屬薄膜的表面生長石墨烯。上述方法制備的石墨烯需要將石墨烯進行轉移，方可將其應用于其他方面。但是目前CVD法生長在金屬基體上的石墨烯或轉移到新基底上的石墨烯未能得到有效的保護，在刮擦、磨損、運送、儲存過程中不可避免的會造成基底及基底上的石墨烯的破壞或發生褶皺，從而限制了石墨烯的應用。因此一種保護基底上石墨烯的方法是必要的。
【發明內容】
[0004]本發明解決的技術問題在于提供一種石墨烯的保護裝置，本申請提供的石墨烯的保護裝置能夠實現對基底上石墨烯的保護，以防止石墨烯在刮擦、磨損、運送、儲存過程中的破壞。
[0005]有鑒于此，本申請提供了一種石墨烯的保護裝置，包括:
[0006]保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在所述石墨烯表面，所述固定膜設置在所述基底表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
[0007]優選的，所述固定膜選自PET膜、PVC膜、PE膜和靜電膜中的一種或多種。
[0008]優選的，所述保護膜為PET膜、離型紙和PVC膜中的一種或多種與靜電膜和膠粘性膜中的一種或兩種的復合膜。
[0009]優選的，所述保護膜的厚度為0.012mm?1mm，所述固定膜的厚度為0.012mm?Imm0
[0010]優選的，所述固定膜至少一邊的尺寸大于基底對應一邊的尺寸，所述保護膜至少一邊的尺寸大于基底對應一邊的尺寸。
[0011 ] 優選的，所述保護裝置通過壓合得到。
[0012]優選的，所述壓合的壓力為O?lOMPa，所述壓合的過滾速度為0.01m/s?lm/s。
[0013]優選的，所述基底為銅箔、鎳箔、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
[0014]本申請還提供了一種石墨烯的保護裝置，包括:
[0015]保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，所述固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
[0016]本申請提供了一種石墨烯的保護裝置，包括:保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；保護膜設置在石墨烯表面，固定膜設置在基底表面，保護膜和固定膜相連接。本申請通過將表面長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，由于保護膜設置于石墨烯表面，因此石墨烯在刮擦、磨損、運送等移動過程中，不會由于保護膜的存在而對石墨烯造成傷害，反而使石墨烯得到保護；同時固定膜設置在基底表面，使石墨烯在移動等情況下得到支撐與固定，也可使基底上的石墨烯得到保護不會發生褶皺、損壞。
[0017]本申請還提供了一種石墨烯的保護裝置，包括保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和保護膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜與固定膜相連接。本申請通過將兩側生長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，保護膜設置在第一石墨烯表面，固定膜設置于第二石墨烯表面，使基底表面的石墨烯得到了支撐與保護。
[0018]綜上可知，本申請的保護裝置能夠實現石墨烯在移動、運輸等過程中不發生褶皺、拉伸等形變，從而避免其外觀上發生變化而使石墨烯破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明石墨烯保護裝置的結構示意圖；
[0020]圖2為本發明成卷石墨烯保護裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0022]本發明實施例公開了一種石墨烯的保護裝置，包括:
[0023]保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在所述石墨烯表面，所述固定膜設置在所述基底表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
[0024]本申請提供了一種石墨烯的保護裝置，其是將表面長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，以實現基底的固定與支撐以及對石墨烯的保護，以防止石墨烯在刮擦、磨損、運送、儲存過程中石墨烯的破壞。
[0025]按照本發明，所述固定膜對基底起到固定與支撐的作用。在基底的一側生長有石墨烯的情況下，固定膜是與無石墨烯的一側相接觸。所述固定膜可以是自身具有一定的吸附力，可吸附保護膜。例如:固定膜可以為靜電膜、也可以是表面涂布有膠粘劑或粘性膜；即固定膜需要滿足在吸附力的情況下，保護膜不會輕易脫落，且基底受到固定膜上的粘力較小，可輕易取下。
[0026]本申請中所述保護膜是直接與基底上的石墨烯相接觸的膜。該膜需要與石墨烯的摩擦系數較小，使其與基底上的石墨烯相接觸或移動過程中不會對石墨烯造成破壞。
[0027]根據保護膜與固定膜的性質要求，所述固定膜可以為PET膜、PVC膜、PE膜和靜電膜中的一種或多種。所述保護膜可以為單層膜，也可以為多層復合膜。具體的，所述保護膜可以為PET膜、離型紙、PVC膜中的一種或多種與靜電膜和膠粘性膜中的一種或兩種的復合結構，也可以是離型紙、PET膜、PE膜或PVC膜。所述保護膜復合的目的是使固定膜與保護膜之間具有吸附力，而保護膜與石墨烯之間沒有吸引力，復合式的保護膜除與石墨烯接觸部分無粘性外，其余部分均具有粘性。而若所述保護膜為單層膜，則所述固定膜需要是PET膜、PVC膜、PE膜中的一種或多種與靜電膜中的復合膜，同樣也是為了保證固定膜與保護膜之間具有吸附力，而保護膜與石墨烯之間沒有吸引力。例如，在固定膜為PET膜的情況下，保護膜需要與石墨烯無粘性，但邊緣部分與固定膜有粘性，因此保護膜可以是復合膜，由離型紙、PET膜、PVC膜中的一種或多種與靜電膜或膠黏性的膜的復合，且靜電膜或膠黏性的膜不設置于石墨烯表面；保護膜也可以是保護膜經過人工處理，例如施加靜電或者涂膠粘劑。若固定膜為靜電膜與離型紙的復合膜，靜電膜設置于基底表面，則保護膜可以為離型紙、PET膜、PE膜和PVC膜中的一種或多種。本申請中所述基底優選為柔性基底，更優選為銅箔或鋁箔。
[0028]本申請中所述固定膜的厚度優選為0.012mm?1mm，所述保護膜的厚度優選為
0.012mm?1mm，所述固定膜與保護膜的厚度偏小，則會使固定膜與保護膜的硬度較低，不能起到固定的作用，保護后整體依舊是柔性，而且不便于運輸及搬運。
[0029]按照本發明，欲實現基底上石墨烯的有效保護，本申請中所述保護膜的面積與固定膜的面積應該比基底的面積大，此處主要是指保護膜與固定膜至少一邊的尺寸大于基底對應一邊的尺寸。作為優選方案，所述基底的面積為a*b，所述固定膜與保護膜的面積均為(a+l)*(b+l);在一些實施例中，所述保護膜為復合膜，以離型紙與靜電膜為例，所述基底的面積為a*b，所述離型紙的面積為(a+l)*(b+l)，所述固定膜與靜電膜的面積均為(a+2)*(b+2)ο
[0030]為了使固定膜與保護膜具有吸附力，有利于石墨烯的保護，本申請優選將保護膜/基底表面生長有石墨烯/固定膜進行壓合，在一些實施例中，所述壓合的壓力優選為O?1MPa0若固定膜與保護膜中的一種為硬性膜，則所述壓合的壓力可以為OMPa;若所述固定膜與保護膜中的一種為柔性膜，則壓力要大于OMPa，這是由于如不進行壓合則保護膜與固定膜不會很平整，且粘力達不到要求，移動過程中會脫離。所述壓合的過滾速度優選為
0.0 lm/s?lm/s。本申請對所述壓合的方式沒有特別的限制，作為優選方案，采用覆膜機進行壓合。
[0031]本申請還提供了一種石墨烯的保護裝置，包括:
[0032]保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，所述固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
[0033]該方案是在基底的兩側都生長有石墨烯的情況下，而將兩側生長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，在此情況下，固定膜則是與保護膜具有同樣的性質，在此前提下，關于固定膜與保護膜的選取與一側生長有石墨烯的方案相同的，此處不再進行贅述。
[0034]如圖1所示，圖1為本發明石墨烯的保護裝置的結構示意圖，其中I為保護膜，2為表面上生長有石墨烯的基底，3為固定膜。當基底的長度過長，或成卷存在時，可采用卷對卷的方法壓合后進行收卷，如圖2所示，圖中I為保護膜，2為表面長有石墨烯的基底，3為固定膜。
[0035]本申請提供了一種石墨烯的保護裝置，包括:保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；保護膜設置在石墨烯表面，固定膜設置在基底表面，保護膜和固定膜相連接。本申請通過將表面長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，由于保護膜設置于石墨烯表面，因此石墨烯在刮擦、磨損、運送等移動過程中，不會由于保護膜的存在而對石墨烯造成傷害，反而使石墨烯得到保護；同時固定膜設置在基底表面，使石墨烯在移動等情況下得到支撐與固定，也可使基底上的石墨烯得到保護不會發生褶皺、損壞。本申請還提供了一種石墨烯的保護裝置，包括保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和保護膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜與固定膜相連接。本申請通過將兩側生長有石墨烯的基底設置于保護膜與固定膜之間，保護膜設置在第一石墨烯表面，固定膜設置于第二石墨烯表面，使基底表面的石墨烯得到了支撐與保護。綜上可知，本申請的保護裝置可使柔性基底以硬性的形成加以包裝，防止運輸、挪動過程中的褶皺發生，更全面的保護基底，不會使其四周發生變形，減少與空氣接觸；另外，光滑保護膜的存在，減少與石墨烯的相對滑動而產生的摩擦，多次試驗表明，不會影響基底上石墨烯的品質。
[0036]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的石墨烯的保護裝置進行詳細說明，本發明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0037]實施例1
[0038]以PET膜為保護膜，PE靜電膜為固定膜，一側長有石墨烯的基底放置于兩者之間，使保護膜與石墨烯相接觸，然后過滾壓合，使三者貼合，所述過滾的壓力為0.5Mpa，速度
0.2m/so實驗結果表明，經過刮擦、磨損以及運送后，基底無褶皺、損壞，石墨烯轉移后方阻未增大。樣品原始方阻為280?300 Ω / 口，模擬運輸及破壞性實驗，測試結果表明:石墨烯經過保護后方阻值為280?300 Ω / □、未保護樣品方阻為700?1500 Ω / 口。
[0039]實施例2
[0040]以PET膜為固定膜，PE膜為保護膜，一側長有石墨烯的基底放置于兩者之間通過施加靜電，使固定膜與保護膜吸附，然后過輥壓合，過輥壓力為IMpa，速度為0.05m/so實驗結果表明，經過儲存、運送與刮擦后，基底無褶皺、損壞，石墨烯轉移后方阻未增大。樣品原始方阻為280?300 Ω / 口，模擬運輸及破壞性實驗，測試結果表明:石墨烯經過保護后方阻值280?300Ω/ □、未保護樣品方阻800?1500 Ω/ 口。
[0041]實施例3
[0042]以PET膜為固定膜，保護膜為離型紙與靜電膜的復合膜。離型紙與石墨烯面直接接觸，從而形成PET膜/基底/石墨烯/離型紙/靜電膜，然后過輥壓合，過輥壓力為
1.5MPa，速度為0.lm/s。實驗結果表明，經過刮擦、磨損與運送后，基底無裙皺、損壞，石墨稀轉移方阻未增大。樣品原始方阻為280?300Ω/ □，模擬運輸及破壞性實驗，測試結果表明:石墨烯經過保護后方阻值280?300 Ω / □、未保護樣品方阻750?1400 Ω / 口。
[0043]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
[0044]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種石墨烯的保護裝置，包括: 保護膜，一側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在所述石墨烯表面，所述固定膜設置在所述基底表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
2.根據權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述固定膜選自膜、膜、膜和靜電膜中的一種或多種。
3.根據權利要求1所屬的保護裝置，其特征在于，所述保護膜為膜、離型紙和膜中的一種或多種與靜電膜和膠粘性膜中的一種或兩種的復合膜。
4.根據權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述保護膜的厚度為0.012^?1111111，所述固定膜的厚度為0.012111111?1111111。
5.根據權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述固定膜至少一邊的尺寸大于基底對應一邊的尺寸，所述保護膜至少一邊的尺寸大于基底對應一邊的尺寸。
6.根據權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述保護裝置通過壓合得到。
7.根據權利要求6所述的保護裝置，其特征在于，所述壓合的壓力為0?101？^所述壓合的過滾速度為0.01111/8?1111/8。
8.根據權利要求1所述的保護裝置，其特征在于，所述基底為銅箔、鎳箔、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
9.一種石墨烯的保護裝置，包括: 保護膜，兩側生長有石墨烯的基底和固定膜；所述保護膜設置在第一石墨烯表面，所述固定膜設置在第二石墨烯表面，所述保護膜和所述固定膜相連接。
【文檔編號】C01B31/04GK104445176SQ201410766605
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】許林峰, 汪偉, 劉兆平 申請人:中國科學院寧波材料技術與工程研究所