The invention provides a nano-scale acoustic wave generator based on defect-free disorderly stacked graphene nanofilm, which comprises a base with thermal conductivity less than 200W/mK and a sound wave generating film (defect-free disorderly stacked graphene nanofilm); the defect-free disorderly stacked graphene nanofilm is heat treated by two steps by independently self-supporting graphene film. The defect structure was repaired by 2000 degree treatment, and the graphene sheets were stacked in disorder. The high temperature of 3000 degrees ensures the complete repair and repair of defects. The thermal conductivity of the graphene film in the horizontal direction reaches 2600W/mK, which can effectively cause the thermal vibration of the air in the film. The speaker has good sound quality and high articulation.
【技术实现步骤摘要】
一种基于无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的纳米级声波发生器
本专利技术涉及膜制备领域,尤其涉及一种基于无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的纳米级声波发生器。
技术介绍
石墨烯膜具有极大的电子迁移率、极高的强度、优异的化学修饰性等,被誉为未来的材料。目前,纳米厚度石墨烯在导电薄膜、光电器件、声波探测、气体探测等领域表现出巨大的应用优势,并有望工业化制备。其中纳米厚度石墨烯膜分为CVD石墨烯和氧化石墨烯基纳米石墨烯两种。氧化石墨烯是由占世界储量70%的石墨氧化制备而来,价格低廉。宏观组装氧化石墨烯或者石墨烯纳米片的石墨烯膜是纳米级石墨烯的主要应用形式,常用的制备方法是抽滤法、刮膜法、旋涂法、喷涂法和浸涂法等。通过进一步的高温处理,能够修补石墨烯的缺陷,能够有效的提高石墨烯膜的导电性和热导性,可以广泛应用于智能手机、智能随身硬件、平板电脑、笔记本电脑等随身电子设备中去。但是目前,高温烧结过的石墨烯膜厚度一般在1um以上,里面封闭了很多的气体,在高压压制的过程中,封闭的气孔以褶皱的形式保留下来,导致石墨烯膜取向度变差,密度变小,并且层间AB堆叠度差,严重影响了石墨烯膜性能的进一步提高。另外,目前还没有工作报道基于氧化石墨烯的纳米级石墨烯膜的制备。通常情况下,纳米级石墨烯膜一般指的是化学气相沉积方法制备的多晶石墨烯膜,其应用湿法或者干法转移后被固定在某个基底上,不能实现在空气中独立的自支撑。这种石墨烯膜本身是多晶结构,其性能受晶界影响很大。最重要的是,AB堆积的石墨烯制备要求较高(较高的温度以及维持时间),而光电应用中非AB结构更有利于光电子的迁移,而目前还没有乱层堆叠结构主导的 ...
【技术保护点】
1.一种基于无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的纳米级声波发生器,其特征在于,包括热导率低于200W/mK的基底、平铺于基底上的无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜,以及电信号输入单元和两个音频电流输入用银胶电极,两个银胶电极分别设置在声波发生薄膜的两端,声波发生薄膜、两个银胶电极和电信号输入单元串联形成回路;所述无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜通过以下方法制备得到:(1)制备独立自支撑的石墨烯膜;厚度方向,石墨烯膜的层数不大于200;(2)将独立自支撑的石墨烯膜逐步升温到2000℃,升温速度不大于60℃/min,2000℃维持2‑6小时;然后逐步升温到3000℃,升温速度为20~60℃/min,3000℃维持5~10小时。
【技术特征摘要】
1.一种基于无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜的纳米级声波发生器,其特征在于,包括热导率低于200W/mK的基底、平铺于基底上的无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜,以及电信号输入单元和两个音频电流输入用银胶电极,两个银胶电极分别设置在声波发生薄膜的两端,声波发生薄膜、两个银胶电极和电信号输入单元串联形成回路;所述无缺陷乱层堆叠石墨烯纳米膜通过以下方法制备得到:(1)制备独立自支撑的石墨烯膜;厚度方向,石墨烯膜的层数不大于200;(2)将独立自支撑的石墨烯膜逐步升温到2000℃,升温速度不大于60℃/min,2000℃维持2-6小时;然后逐步升温到3000℃,升温速度为20~60℃/min,3000℃维持5~10小时。2.根据权利要求1所述的纳米级声波发生器,其特征在于,采用固体转移法制备独立自支撑的石墨烯膜。3.根据权利要求2所述的纳米级声波发生器,其特征在于,所述固体转移法包括如下步骤:(1.1)将氧化石墨烯配制成浓度为0.5-10ug/mL氧化石墨烯水溶液,以混和纤维素酯(MCE)为基底抽滤成膜。(1.2)将贴附于MCE膜的氧化石墨烯膜置于密闭容器中,60-100度HI高温熏蒸1-10h。(1.3)将融化的固体转移剂均匀涂敷在还原氧化石墨烯膜表面,并于室温下冷却。(1.4)将涂敷有固体转移剂的石墨烯膜放置于MCE膜的良溶剂中,刻蚀掉MCE膜。(1.5)将上述得到的固体转移剂支撑的石墨烯膜在固体转移剂挥发的温度...
【专利技术属性】
技术研发人员:高超,彭蠡,许震,刘一晗,
申请(专利权)人:杭州高烯科技有限公司,浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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