李成
,
肖俊
,
郭婷婷
,
樊尚春
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.004
针对石墨烯薄膜在高性能微压力传感器设计中的力学行为分析，基于石墨烯薄膜中心挠度的应力-应变关系，构建石墨烯薄膜的压力敏感特性基本模型，并结合ANSYS静力学非线性分析单元，针对所述不同模型对均布压强下不同厚度的石墨烯薄膜的挠度形变特性进行了数值解析与有限元仿真。结果表明，随着均布压强增大，预应力对挠度的影响变小，且基于Beams方程模型的解析解与 ANSYS 仿真解更吻合，其相对误差约为1％，并可较好地解释不同厚度下石墨烯薄膜的压力敏感特性，为基于石墨烯薄膜的微压力传感器探头设计提供理论模型基础。
关键词:
石墨烯薄膜
,
挠度特性
,
模型仿真
,
有限元分析
赵南
,
赵登祥
,
杨娟
,
韩国琪
,
王超志
材料导报
通过两步还原法制备了导电石墨烯薄膜.采用XPS、Raman等表征了薄膜的结构；采用四探针电阻仪表征了薄膜电学性能.结果表明:用两步法制备的石墨烯薄膜具有更高的还原程度,其碳和氧的原子比达8.9∶1；薄膜的方块电阻为0.42 kΩ/□,而同等厚度的一次还原薄膜的方块电阻为5.57 kΩ/□.
关键词:
石墨烯薄膜
,
水均分散性
,
二次还原
,
电学性能
王丽民
,
王延相
,
谢奔
,
刘玉兰
,
杨依真
,
王成国
材料导报
分析了石墨烯的制备方法及其优缺点,为了实现大量生产石墨烯薄膜,提出了采用有机-无机转化方法制备石墨烯.将高分子量、低分子量分布的聚丙烯腈与二甲基亚砜配制成溶液,并制成分子结构为螺旋线性的截面形状为扁平的石墨烯薄膜带前驱体,前驱体经过热水、蒸汽牵伸(取向度高)、预氧化(环化和交联)和碳化(芳构化)后制成了石墨烯薄膜带.
关键词:
石墨烯薄膜
,
前驱体
,
预氧化
,
碳化
赵南
,
杨娟
,
周亚洲
,
赵登祥
,
韩国琪
,
王超志
,
程晓农
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.09.030
通过真空抽滤水中分散良好的氧化石墨烯获得薄膜,并在600℃氢气气氛中保温2h还原即可获得含氧量极低的大片导电石墨烯(GE)薄膜.以X射线衍射(XRD)、红外分析(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman spectroscopy)研究氢气气氛热处理前后薄膜的物相、官能团组成和分子结构；采用SEM观察石墨烯薄膜的表面形貌；采用四探针测试仪对氢气气氛热处理前后薄膜的电学行为进行了对比考察.实验结果表明,氢气气氛热处理氧化石墨烯可以获得含氧量极低且导电性能优良的石墨烯；96mL浓度为0.0937mg/mL的氧化石墨烯溶液抽滤膜经氢气处理后获得的石墨烯薄膜方阻达到11.3Ω/(口),薄膜电阻率为0.6Ω·cm.
关键词:
石墨烯薄膜
,
氢气热处理
,
电学性能
,
氧化石墨烯
,
真空抽滤
陈牧
,
颜悦
,
张晓锋
,
刘伟明
,
周辰
,
郭志强
,
望咏林
,
厉蕾
,
张官理
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.2.001
化学气相沉积法合成的石墨烯薄膜在实现石墨烯产业化应用过程中,依赖于大面积薄膜转移技术的突破性进展.本文按照中介物过渡转移法、直接干法和湿法转移法、大规模卷对卷转移法分类介绍了现有的30多种石墨烯薄膜转移方法,从微观机理到宏观实现方法对比了三类方法的优缺点和适用范围:中介物过渡转移法主要用于实验室阶段科学探索,转移后的薄膜质量高但尺寸小;直接干法和湿法转移法减少了中介物过渡流程,但仍处于小试阶段;大规模卷对卷转移法借鉴了半导体薄膜工业成熟的卷对卷技术,实现了米级尺寸薄膜的高效和可重复性转移,是目前批量化转移石墨烯薄膜的最有效途径.
关键词:
石墨烯薄膜
,
转移技术
,
目标基片
,
中介物过渡转移
,
卷对卷转移
王延相
,
刘玉兰
,
王丽民
,
季敏霞
,
王成国
功能材料
为了拓展生产石墨烯薄膜的方法,对不具有皮芯结构的T700和T300聚丙烯腈基碳纤维进行了超薄切片,分别制备了超薄切片试样BM1和BM2,借助于高分辫、XRD、拉曼光谱等表征方法对石墨烯薄膜进行了表征和研究.结果发现超薄切片石墨烯薄膜BM1和BM2相比较,BM1中碳原子网络石墨烯平面部分平直,部分扭曲,网平面上碳原子之间的距离减小,石墨烯层排列较致密并沿牵伸方向择优取向,相邻石墨烯层连贯性较好.BM1中石墨烯的结构有序化程度最高,sp2 杂化碳原子的相对含量高,验证了可以采用超薄切片的物理方法由高性能碳纤维制备结构规整的石墨烯薄膜的可行性.
关键词:
碳纤维
,
超薄切片
,
石墨烯薄膜
,
密度
王永祯
,
王艳
,
韩非
,
蔡晓岚
新型炭材料
用改进的Hummers法制备了氧化石墨,通过超声、沉聚和自组装等工序制得氧化石墨烯薄膜,真空热处理后获得石墨烯薄膜.利用X射线晶体衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)和拉曼(Raman)光谱等研究了石墨烯薄膜制备过程中各阶段产物的微观特征变化.结果表明,自组装方法制备氧化石墨烯薄膜简单易行,厚度尺寸可控,微观层状结构良好.热处理使石墨烯薄膜具有导电性,随温度升高导电率不断提高,在1 100℃时可达到536 S/cm.
关键词:
石墨烯薄膜
,
氧化石墨烯
,
热处理
,
微观结构
,
导电性
王艳春
,
曾效舒
,
魏嘉麒
,
敖志强
,
杨文庆
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.02.011
以天然鳞片石墨为原材料,采用H ummers法成功制备了氧化石墨,并采用化学还原方法制备石墨烯薄膜材料,分别应用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱分析(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对氧化石墨和化学还原石墨烯薄膜的性能、结构和形貌进行了表征.实验结果表明,通过控制溶液的pH值为10可防止石墨烯团聚,石墨烯溶液的分散性非常好,碳氧比达到了8.8∶1,扫描电镜图片观察到了较薄的片层.通过XRD图谱可以看出,石墨烯薄膜比原始石墨的层间距变大.拉曼光谱表明,石墨烯薄膜相对氧化石墨的ID/IG值更大,样品在还原的过程中无序度增加.石墨烯薄膜的微观结构研究为其在超级电容器电极或重金属废水过滤膜等方面的应用提供了理论基础.
关键词:
氧化石墨
,
石墨烯薄膜
,
化学还原
,
结构
宋宁静
,
吕春祥
,
陈成猛
,
马灿良
,
孔庆强
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60119-7
通过抽滤法制备出氧化石墨烯薄膜,然后分别将其在1 300、1 400、1 500、1 600、1 700 ℃下进行炭化得到石墨烯薄膜.石墨烯薄膜的微观结构使用扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼、X射线衍射光谱等仪器进行表征,其拉伸强度和断裂伸长率也随着退火温度发生了变化.当石墨烯薄膜在1 500 ℃进行退火时,其拉伸强度和断裂伸长率分别达到了最大值,为22.41 Mpa和2.44%,这可能是由于1 500 ℃时,石墨烯表面产生了更多的物理锁合位点.关于石墨烯薄膜退火温度-结构-机械性能之间的关系的研究,有望为石墨烯薄膜在实际应用中性能的优化提供理论指导.
关键词:
石墨烯薄膜
,
退火温度
,
褶皱
,
力学性能
李利民
,
唐军
,
康朝阳
,
潘国强
,
闫文盛
,
韦世强
,
徐彭寿
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00472
利用固源分子束外延(SSMBE)技术,在Si(111)衬底上沉积碳原子外延生长石墨烯薄膜,通过反射式高能电子衍射(RHEED)、红外吸收谱(FTIR)、拉曼光谱(RAMAN)和X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)等手段对不同衬底温度(400、600、700、800℃)生长的薄膜进行结构表征.RAMAN和NEXAFS结果表明:在800℃下制备的薄膜具有石墨烯的特征,而400、600和700℃生长的样品为非晶或多晶碳薄膜.RHEED和FTIR结果表明,沉积温度在600℃以下时C原子和衬底Si原子没有成键,而衬底温度提升到700℃以上,沉积的C原子会先和衬底Si原子反应形成SiC缓冲层,且在800℃沉积时缓冲层质量较好.因此在Si衬底上制备石墨烯薄膜需要较高的衬底温度和高质量的SiC缓冲层.
关键词:
固源分子束外延
,
Si(111)衬底
,
石墨烯薄膜
