本發(fā)明涉及一種石墨烯的結(jié)合技術(shù)，特別是指一種石墨烯薄體及其制造方法。

背景技術(shù)：

石墨烯（Graphene）是從石墨中分離出來，因為石墨烯是由碳原子組成六角形蜂巢晶格的平面結(jié)構(gòu)，只有一個碳原子的厚度，所以石墨烯具備眾多獨特的材料特性，如導(dǎo)電性、散熱性、透光性及優(yōu)良的機械性能，是目前世界上最薄、最堅硬、電阻率最小的奈米材料。

但是，石墨烯在未經(jīng)加工成型時呈現(xiàn)的型態(tài)通常為石墨烯微片如石墨烯粉末，其結(jié)合力弱、呈現(xiàn)散狀，其仍不具備商品化量產(chǎn)的型態(tài)，無法直接應(yīng)用在各種領(lǐng)域。

請參閱圖10至圖13，目前雖有應(yīng)用相關(guān)介質(zhì)使石墨烯微片可以結(jié)合成石墨烯結(jié)合物，但該石墨烯結(jié)合物的結(jié)構(gòu)中，石墨烯微片為不規(guī)則的隨機散布狀，進而會影響到其導(dǎo)電性、散熱性、抗電磁波等特性。

因此，若能將石墨烯結(jié)合制備成一薄體，且能增進其各種材料特性，必能廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域，是本領(lǐng)域中待克服的問題。

有鑒于此，本發(fā)明人今基于產(chǎn)品不斷改良創(chuàng)新的理念，乃本著多年從事發(fā)的實務(wù)經(jīng)驗，以及積極潛心研發(fā)思考，經(jīng)由無數(shù)次之實際測試、實驗，致有本發(fā)明的產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可制成具良好材料特性的石墨烯薄體制造方法。

本發(fā)明之另一目的在于提供一種具良好材料特性的石墨烯薄體。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種石墨烯薄體制造方法，包含以下步驟：

a、將高分子溶液與石墨烯微片混合，以形成液狀石墨烯；

b、將該液狀石墨烯批次加入一攪拌裝置中，通過該攪拌裝置攪拌該液狀石墨烯；

c、將攪拌后的該液狀石墨烯涂布于一基材，以形成一石墨烯涂層，通過該基材支承該石墨烯涂層；

d、借由一干燥裝置移除該高分子溶液中的溶液，以形成固形石墨烯薄體。

所述步驟a中，該高分子溶液與該石墨烯微片的混合重量比為1:0.5-1:5。

所述石墨烯微片為石墨烯粉末。

所述基材為固態(tài)材料。

所述干燥裝置為紫外線照射裝置、紅外線照射裝置或熱風(fēng)裝置的其中之一。

該液狀石墨烯批次加入該攪拌裝置中，為一基本量分5-15次，加入該攪拌裝置中。

該攪拌裝置為均質(zhì)機。

該石墨烯薄體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為石墨烯微片朝同一方向堆棧狀。

該石墨烯薄體的剖面成圓形。

據(jù)此，本發(fā)明將散狀、結(jié)合力較弱之石墨烯微片先形成液狀石墨烯，且可均勻涂布于基材上，且形成強結(jié)合力之固形石墨烯薄體而一體結(jié)合于基材，制成之石墨烯薄體其結(jié)構(gòu)為石墨烯微片朝同一方向堆棧狀(Laminate)，具良好導(dǎo)電性、散熱性、抗電磁波，可應(yīng)用在各種領(lǐng)域。

以下僅借由具體實施例，且佐以圖式作詳細(xì)之說明，俾使　貴審查委員能對于本發(fā)明之各項功能、特點，有更進一步之了解與認(rèn)識。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的制造流程圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖3本發(fā)明的另一構(gòu)造剖面圖；

圖4為本發(fā)明借由掃瞄式電子顯微鏡(SEM)掃描的上視圖一；

圖5為本發(fā)明借由掃瞄式電子顯微鏡(SEM)掃描的上視圖二；

圖6為本發(fā)明借由穿透式電子顯微鏡(TEM)的剖面圖；

圖7為本發(fā)明的散熱測試圖表；

圖8為本發(fā)明的電磁波測試圖表一；

圖9為本發(fā)明的電磁波測試圖表二；

圖10為現(xiàn)有石墨烯結(jié)合物的剖面圖；

圖11為現(xiàn)有石墨烯結(jié)合物借由掃瞄式電子顯微鏡(SEM)掃描的上視圖一；

圖12為現(xiàn)有石墨烯結(jié)合物借由掃瞄式電子顯微鏡(SEM)掃描的上視圖二；

圖13為現(xiàn)有石墨烯結(jié)合物借由穿透式電子顯微鏡(TEM)的剖面圖。

其中：

石墨烯薄體10

石墨烯微片11

高分子12

基材20。

具體實施方式

為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)闡述。

請參閱圖1所示，本發(fā)明石墨烯薄體制造方法，包含：

A、將高分子溶液與石墨烯微片混合，以形成液狀石墨烯；

B、將該液狀石墨烯批次加入一攪拌裝置中，借由該攪拌裝置攪拌該液狀石墨烯，用以使該液狀石墨烯中的石墨烯微片與高分子能均勻分布；

c.將攪拌后的該液狀石墨烯涂布于一基材，以形成一石墨烯涂層，借由該基材支承該石墨烯涂層；

d、借由一干燥裝置移除該高分子溶液中的溶液，使該高分子可與該石墨烯微片連接，以形成固形石墨烯薄體。

于一實施例中，該高分子溶液與該石墨烯微片的混合重量比為1:0.5-1:5。

于一實施例中，該石墨烯微片為石墨烯粉末。

于一實施例中，該基材為固態(tài)材料，可選自可撓或不可撓材料。

于一實施例中，該干燥裝置為紫外線照射裝置、紅外線照射裝置、熱風(fēng)裝置的其中之一。

于一實施例中，該液狀石墨烯批次加入該攪拌裝置中，為一基本量分5-15次，加入該攪拌裝置中。

于一實施例中，該攪拌裝置為均質(zhì)機(Homogenizer)。

據(jù)此，本發(fā)明可將散狀、結(jié)合力較弱的石墨烯微片先形成液狀石墨烯，且可均勻涂布于基材上，再通過干燥裝置移除該高分子溶液中的溶液，使該高分子可與該石墨烯微片連接，以形成強結(jié)合力的固形石墨烯薄體而一體結(jié)合于基材。

請參閱圖2所示，依本發(fā)明該石墨烯薄體制造方法制成的石墨烯薄體10，其以強結(jié)合力一體結(jié)合于基材20，該石墨烯薄體10內(nèi)部結(jié)構(gòu)為石墨烯微片11朝同一方向堆棧狀(Laminate)，而高分子12可與該石墨烯微片連接。

請參閱圖3所示，于一實施例中，該石墨烯薄體10剖面成圓形。

請參閱圖4及圖5，為本發(fā)明石墨烯薄體借由掃瞄式電子顯微鏡(SEM)掃描的上視圖，可看出其中的石墨烯微片為均勻地分布；請參閱圖6為本發(fā)明石墨烯薄體借由穿透式電子顯微鏡(TEM)的剖面圖，可看出其中的石墨烯微片形成規(guī)則性堆棧層壓結(jié)構(gòu)；據(jù)此，本發(fā)明石墨烯薄體具有良好導(dǎo)電性、散熱性、抗電磁波，可應(yīng)用在各種領(lǐng)域。

接著將本發(fā)明的各項測試結(jié)果說明如下，證明本發(fā)明石墨烯薄體具有良好材料特性：

一、導(dǎo)電性：將本發(fā)明石墨烯薄體與習(xí)用石墨烯薄體分別進行四點探針測試。

由于本發(fā)明石墨烯薄體中的石墨烯微片均勻分布且形成規(guī)則性堆棧層壓結(jié)構(gòu)，而習(xí)用石墨烯薄體中的石墨烯微片為不規(guī)則的隨機散布狀；因此，測試結(jié)果為本發(fā)明石墨烯薄體具有較低的電阻值，亦即導(dǎo)電性佳。

二、散熱性：臺灣漢翔航空工業(yè)股份有限公司曾經(jīng)對本發(fā)明石墨烯薄體進行散熱測試。

測試條件：測試體分別為本發(fā)明石墨烯薄體、壓延銅箔、習(xí)用石墨烯薄體，于測試體上方設(shè)壓克力，藉發(fā)熱體于測試體下方加熱，然后感測壓克力上三個位置之溫度。

測試結(jié)果：請參閱圖7所示，本發(fā)明石墨烯薄體上方壓克力的三個位置的溫度皆最高，亦即散熱性佳。

三、抗電磁波：臺灣漢翔航空工業(yè)股份有限公司曾經(jīng)對本發(fā)明石墨烯薄體進行電磁波測試。

測試條件1：分別將本發(fā)明石墨烯薄體、習(xí)用石墨烯薄體設(shè)于同軸測試夾具并施予電磁波，借本發(fā)明石墨烯薄體、習(xí)用石墨烯薄體阻隔后，由網(wǎng)絡(luò)分析儀接收并分析電磁波隔離度。

測試結(jié)果1：請參閱圖8所示，借由本發(fā)明石墨烯薄體阻隔后的電磁波強度較低，亦即對于全波段電磁波均有良好的阻隔性。

臺灣科技大學(xué)曾經(jīng)對本發(fā)明石墨烯薄體進行電磁波測試。

測試條件2：將本發(fā)明石墨烯薄體放置于無電磁波的空間，并施以測試電壓，由電磁波接收器接收偵測本發(fā)明石墨烯薄體的電磁波。

測試結(jié)果2：請參閱圖9所示，電磁波接收器接收偵測到的電磁波強度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于法規(guī)規(guī)定的安全值，亦即電磁波輻射低。

上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。