CN105600774B - 一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 - Google Patents
一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105600774B CN105600774B CN201511003026.2A CN201511003026A CN105600774B CN 105600774 B CN105600774 B CN 105600774B CN 201511003026 A CN201511003026 A CN 201511003026A CN 105600774 B CN105600774 B CN 105600774B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- volume
- power
- composite construction
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明涉及一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法，该装备由上料装置、压合装置、加电鼓泡预剥离装置、加电剥离装置、水冲洗装置、吹干装置和收卷装置组成；上述装置依次顺序排布，并通过导向辊调整方向连接。所涉及的转移方法为：在生长石墨烯表面涂布一层透明支撑涂层，烘干收卷后安放到转移装备上，通过压合装置加压加热方式与目标基底压合，继而通过加电鼓泡预剥离装置使石墨烯与生长基底铜箔预分离，再经过加电剥离装置使生长基底铜箔与石墨烯彻底分离，最后用去离子水冲洗、吹干并收卷完成转移。本发明中的转移装备结构紧凑，与转移方法配合使用可实现石墨烯薄膜的“卷对卷”式快速、高效及高质量转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法，属于石墨烯生产技术领域。
背景技术
石墨烯是近年来发现的二维纳米材料，具有众多优异性能。其中，极高的透过率及超高的载流子迁移率，使其可作为全新的透明导电材料而备受工业界关注。
现有成熟的石墨烯规模化制备的方法是化学气相沉积法(CVD)，CVD法制备石墨烯一般选用不透明的金属作为生长基底，例如铜箔、镍箔等。然而，实际应用中通常需将石墨烯转移到其它基底，例如柔性透明的PET、PEN基底。现有石墨烯转移方法需借助过度支撑材料，如PMMA，硅胶薄膜、热释胶带等，并配合释放溶铜工艺，通过两次贴合过程将石墨烯转移到目标基底。存在操作过程复杂，石墨烯易破损，转移效率低、成本高，溶铜废液污染等问题，严重限制了石墨烯的产业化应用。
发明内容
为了克服上述背景技术中的不足，本发明提供一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法，简化规模化生产工艺，提高转移石墨烯的完整性、均匀性和一致性。
本发明所涉及的一种石墨烯“卷对卷”转移装备，该装备由上料装置(001)、压合装置(002)、加电鼓泡预剥离装置(003)、加电剥离装置(004)、水冲洗装置(005)、吹干装置(006)和收卷装置(007)组成；上述装置依次顺序排布，并通过导向辊调整方向；所述压合装置(002)包括一对主动施压辊，在施加压力同时可以加热；所述加电鼓泡预剥离装置(003)包括数对主动施压辊，加压同时可以加电；所述加电剥离装置(004)包括一对主动施压辊，加压同时可以加电。
本发明还涉及一种使用上述石墨烯“卷对卷”转移装备的转移方法，步骤如下：
步骤S01，在生长石墨烯表面涂布一层透明支撑涂层(02)，并烘干收卷，得到铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1；其中的透明支撑涂层(02)为甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体中的一种或几种的共聚物；透明支撑涂层(02)厚度为0.5～20um；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备中上料装置(001)上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2；其中压合的压力范围为0.1MPa至1MPa，压合加热温度为50至150℃；
步骤S03，对步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；其中加压加电鼓泡预剥离过程的压力范围为0.1MPa至1MPa，施加电流范围为1～10A；加压加电鼓泡预剥离过程的时间为1～10min；
步骤S04，在转移装备上通过加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3；其中加压加电剥离的压力范围为0.1MPa至1MPa，施加电流范围为1～10A；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本发明克服了背景技术中的不足，提供一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法，转移装备结构紧凑，可实现石墨烯薄膜的“卷对卷”式快速转移；转移方法简单高效，转移质量佳，非常适合石墨烯薄膜产品规模化生产。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种石墨烯“卷对卷”转移装备的结构示意图，其中，001为上料装置、002为压合装置、003为加电鼓泡预剥离装置、004为加电剥离装置、005为水冲洗装置、006为吹干装置、007为收卷装置。
图2为本发明所涉及的使用这种石墨烯“卷对卷”转移装备的转移方法步骤图，其中，S01为步骤S01，S02为步骤S02,S03为步骤S03,S04为步骤S04,S05为步骤S05。
图3为本发明所涉及的复合结构1示意图。
图4为本发明所涉及的复合结构2示意图。
图5为本发明所涉及的复合结构3示意图。
图2至图5中，各标号所代表的部件如下：01为目标基底，02为透明支撑涂层，03为石墨烯，04为生长基底铜箔。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本发明所涉及一种石墨烯“卷对卷”转移装备结构如图1所示，该装备由上料装置(001)、压合装置(002)、加电鼓泡预剥离装置(003)、加电剥离装置(004)、水冲洗装置(005)、吹干装置(006)和收卷装置(007)组成；上述装置依次顺序排布，并通过导向辊调整方向；所述压合装置(002)包括一对主动施压辊，在施加压力同时可以加热；所述加电鼓泡预剥离装置(003)包括数对主动施压辊，加压同时可以加电；所述加电剥离装置(004)包括一对主动施压辊，加压同时可以加电。
实施例二
本发明所涉及一种使用石墨烯“卷对卷”转移装备进行转移的方法步骤如图2所示，具体如下：
步骤S01，将甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯的共聚物配成溶液涂布于PET表面，加热干燥后形成厚度约2微米的透明支撑涂层(02)并收卷，得到具有铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1的卷材如图3；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，压力为0.3MPa，温度为95℃得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2如图4；
步骤S03，步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，施加压力为0.4MPa，电流为4A，时间为5min，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；
步骤S04，通过转移装备的加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，施加压力为0.2MPa，电流为5A，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3如图5；
步骤S05，对步骤04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本实施例中所转移石墨烯方阻为357±63欧方，转移完整且方阻分布范围窄。
实施例三
本发明所涉及一种使用石墨烯“卷对卷”转移装备进行转移的方法步骤如图2所示，具体如下：
步骤S01，将甲基丙烯酸降冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯及丙烯酸四氢呋喃酯共聚物溶液涂布于PET表面，加热固化干燥后形成厚度约5微米的透明支撑涂层(02)并收卷，得到具有铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1的卷材如图3；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，压力为0.6MPa，温度为130℃得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2如图4；
步骤S03，步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，施加压力为0.5MPa，电流为2A，时间为10min，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；
步骤S04，通过转移装备的加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，施加压力为0.6MPa，电流为2A，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3如图5；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本实施例中所转移石墨烯方阻为366±57欧方，转移完整且方阻分布范围窄。
实施例三
本发明所涉及一种使用石墨烯“卷对卷”转移装备进行转移的方法步骤如图2所示，具体如下：
步骤S01，将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸降冰片酯、丙烯酸异辛酯共聚物溶液涂布于PET表面，加热固化干燥后形成厚度约12微米的透明支撑涂层(02)并收卷，得到具有铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1的卷材如图3；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，压力为0.1MPa，温度为60℃得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2如图4；
步骤S03，步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，施加压力为0.2MPa，电流为7A，时间为3min，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；
步骤S04，通过转移装备的加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，施加压力为0.3MPa，电流为6A，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3如图5；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本实施例中所转移石墨烯方阻为426±77欧方，转移完整且方阻分布范围窄。
实施例四
本发明所涉及一种使用石墨烯“卷对卷”转移装备进行转移的方法步骤如图2所示，具体如下：
步骤S01，将甲基丙烯酸降冰片酯与丙烯酸乙酯共聚物溶液涂布于PET表面，加热固化干燥后形成厚度约17微米的透明支撑涂层(02)并收卷，得到具有铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1的卷材如图3；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底预压合，压力为0.4MPa，温度为55℃得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2如图4；
步骤S03，步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，施加压力为0.6MPa，电流为3A，时间为2min，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；
步骤S04，通过转移装备的加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，施加压力为0.5MPa，电流为4A，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3如图5；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本实施例中所转移石墨烯方阻为351±61欧方，转移完整且方阻分布范围窄。
实施例五
本发明所涉及一种使用石墨烯“卷对卷”转移装备进行转移的方法步骤如图2所示，具体如下：
步骤S01，将聚甲基丙烯酸甲酯溶液涂布于PET表面，加热干燥后形成厚度约1微米的透明支撑涂层(02)并收卷，得到具有铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1的卷材如图3；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，压力为0.5MPa，温度为105℃得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2如图4；
步骤S03，步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，施加压力为0.3MPa，电流为7A，时间为2min，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；
步骤S04，通过转移装备的加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，施加压力为0.3MPa，电流为3A，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3如图5；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
本实施例中所转移石墨烯方阻为377±58欧方，转移完整且方阻分布范围窄。
Claims (2)
1.一种石墨烯“卷对卷”转移装备，其特征在于，该装备由上料装置(001)、压合装置(002)、加电鼓泡预剥离装置(003)、加电剥离装置(004)、水冲洗装置(005)、吹干装置(006)和收卷装置(007)组成；上述装置依次顺序排布，并通过导向辊调整方向；所述压合装置(002)包括一对主动施压辊，在施加压力同时可以加热；所述加电鼓泡预剥离装置(003)包括数对主动施压辊，加压同时可以加电；所述加电剥离装置(004)包括一对主动施压辊，加压同时可以加电。
2.一种使用如权利要求1所述的一种石墨烯“卷对卷”转移装备的转移方法，其特征在于，步骤如下：
步骤S01，在生长石墨烯表面涂布一层透明支撑涂层(02)，并烘干收卷，得到铜箔/石墨烯/透明支撑涂层的复合结构1；其中的透明支撑涂层(02)为甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯单体中的一种或几种的共聚物；透明支撑涂层(02)厚度为0.5～20um；
步骤S02，将步骤S01中得到的复合结构1卷材安放到转移装备中上料装置(001)上，通过压合装置(002)加压加热方式与目标基底(01)预压合，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯/铜箔的复合结构2；其中压合的压力范围为0.1MPa至1MPa，压合加热温度为50至150℃；
步骤S03，对步骤S02中得到的复合结构2通过加电鼓泡预剥离装置(003)，使石墨烯(03)与生长基底铜箔(04)预分离；其中加压加电鼓泡预剥离过程的压力范围为0.1MPa至1MPa，施加电流范围为1～10A；加压加电鼓泡预剥离过程的时间为1～10min；
步骤S04，在转移装备上通过加电剥离装置(004)，使生长基底铜箔(04)与石墨烯(03)彻底分离，得到目标基底/透明支撑涂层/石墨烯的复合结构3；其中加压加电剥离的压力范围为0.1MPa至1MPa，施加电流范围为1～10A；
步骤S05，对步骤S04中得到的复合结构3用去离子水水冲洗装置(005)冲洗，用吹干装置(006)吹干，最后用收卷装置(007)收卷。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511003026.2A CN105600774B (zh) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | 一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511003026.2A CN105600774B (zh) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | 一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105600774A CN105600774A (zh) | 2016-05-25 |
| CN105600774B true CN105600774B (zh) | 2017-11-07 |
Family
ID=55981206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511003026.2A Active CN105600774B (zh) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | 一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105600774B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108020961B (zh) * | 2016-11-03 | 2020-06-30 | 北京石墨烯研究院有限公司 | 一种石墨烯薄膜诱导胆甾相液晶大面积取向并实现其宽视角化的方法 |
| CN109179394B (zh) * | 2018-09-26 | 2021-03-23 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种石墨烯薄膜直接转移装置及方法 |
| CN113148712A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-07-23 | 浙江大学台州研究院 | 一种薄膜卷对卷生产方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102656016B (zh) * | 2009-10-16 | 2015-12-16 | 石墨烯广场株式会社 | 石墨烯卷对卷转印方法、由该方法制成的石墨烯卷及石墨烯卷对卷转印装置 |
| CN103318879B (zh) * | 2013-06-28 | 2015-09-09 | 重庆墨希科技有限公司 | 基于转移薄膜的石墨烯制备方法 |
| CN104495821B (zh) * | 2014-12-16 | 2016-06-15 | 重庆墨希科技有限公司 | 一种单层连续石墨烯薄膜卷材的制备方法及装置 |
-
2015
- 2015-12-28 CN CN201511003026.2A patent/CN105600774B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105600774A (zh) | 2016-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104085143B (zh) | 石墨烯复合导热膜的制备方法和产品 | |
| CN103282306B (zh) | 转移石墨烯膜的方法和制造透明导电膜的方法 | |
| CN105600774B (zh) | 一种石墨烯“卷对卷”转移装备及转移方法 | |
| CN102637584B (zh) | 一种图形化石墨烯的转移制备方法 | |
| CN102152678B (zh) | 一种局部洗铝转移替代大面积烫金的烟标制作工艺 | |
| CN203537732U (zh) | 石墨烯散热膜 | |
| CN101712217B (zh) | 一种石墨导热界面材料的制造工艺 | |
| JP5056207B2 (ja) | インモールド成形用導電性フィルム及び透明導電層付きプラスチック成形品の製造方法 | |
| TWI268209B (en) | Apparatus and method for manufacturing copper clad laminate with improved peel strength | |
| CN105070352A (zh) | 一种柔性超平透明导电薄膜及其制备方法 | |
| CN112592673B (zh) | 一种保护膜及其批量制备方法与应用 | |
| CN108274914A (zh) | 环保型粘贴转移直印花纸用复合印花纸膜及其制备方法 | |
| CN201128344Y (zh) | 仿金属拉丝贴膜 | |
| WO2020134458A1 (zh) | 玻璃软膜结构及其制作方法 | |
| CN107325744A (zh) | 一种耐高温拉伸剥离胶带及其制造方法 | |
| CN109321152A (zh) | 用于电子产品视窗粘接的泡棉双面胶带及其制备方法 | |
| CN101348700B (zh) | 一种接着剂、含有该接着剂的印刷膜及其在玻璃、陶瓷、金属制品表面直接转印的方法 | |
| CN108790346B (zh) | 一种柔性电路板快压用离型纸及其制造工艺 | |
| CN108357279B (zh) | 环保型粘贴转移直印花纸及其制备方法 | |
| CN106297964A (zh) | 一种复合透明导电薄膜及其制备方法 | |
| CN203840630U (zh) | 适用于单面柔性线路板的承载膜 | |
| CN102079158B (zh) | 线路板贴膜方法 | |
| CN106427145A (zh) | 一种用作石墨烯薄膜载体的超柔基底膜及其制备方法 | |
| CN206030662U (zh) | 一种无基材石墨烯导热膜 | |
| CN207028389U (zh) | 适用于柔性线路板的铝箔基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |