石墨烯CVD法制备工艺优化及实现睑板腺热敷功能研究

【摘要】石墨烯是一种由单层碳原子基于SP2杂化成键形成的二维碳材料。石墨烯独特的二维结构决定了其在力学、电学、光学和热学等方面的优异性质和广阔的应用前景,在全球范围引起了新的研究热潮。随着对石墨烯性质和应用研究的不断深入,对于石墨烯的制备也提出了更高的要求。本文采用化学气相沉积法在铜箔上实现了石墨烯薄膜的生长,通过对实验过程中关键条件和参数的控制,成功制备出高质量的单层石墨烯并对其进行了表征。最后,将石墨烯薄膜作为加热电路基底并与柔性TPU薄膜集成,制成睑板腺按摩仪的柔性热敷气囊,实现了对睑板腺的热敷功能。本文主要做了以下几个方面的工作：1、介绍了石墨烯的结构及其在各方面的性质和应用。总结了石墨烯各种制备、转移和表征方法,并对各方法的优缺点进行了分析和比较。探讨了铜箔上石墨烯CVD法制备原理,设计并搭建了本文的实验系统。详细描述了铜箔上石墨烯CVD法制备的整个实验过程及之后的转移过程,并对制备的样品进行了表征。2、通过大量实验,对铜箔上石墨烯CVD法制备过程中各个参数条件进行分析,得出实验过程中至关重要的四个条件参数：铜箔的预处理、生长温度、生长时间和生长阶段的气体流量对于所得石墨烯薄膜结构和质量的影响。针对四个关键条件参数,设计了对比性实验,针对自身实验系统进行了工艺最优化,实现了铜箔上大面积、高质量单层石墨烯的制备。3、对比了医疗器械中各种热敷方法,根据自主设计的睑板腺按摩仪的结构,设计了以大面积高质量石墨烯薄膜为基底的加热电路,配合柔性基材制作的控制电路,实现了对气囊的加热和温度控制。同时,研究了石墨烯与TPU薄膜的集成工艺,利用热压技术实现了石墨烯与柔性TPU薄膜的紧密结合。
【作者】徐功浩；
【导师】张建寰；
【作者基本信息】厦门大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】石墨烯；化学气相沉积法；工艺最优化；热敷；

【参考文献】
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