[发明专利]一种石墨烯薄膜卷对卷生产装置及方法

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜卷对卷生产装置，包括真空腔、真空泵组件以及工艺气体通入组件，其特征在于，还包括至少一监测组件以及参数控制组件，所述真空腔包括依次连通的放卷腔、生长腔和收卷腔，其中一个所述监测组件连接于所述生长腔，用以获得位于所述生长腔内的石墨烯薄膜的第一表征参数，并将所述第一表征参数与一第一设定表征参数比较获得一第一比较结果；

所述参数控制组件连接于所述至少一监测组件，用以响应所述第一比较结果，并调控各项工艺气体通入量及比例和/或所述生长腔温度和/或生长基底运动速度和/或所述生长腔内压强，以使所述第一表征参数等于所述第一设定表征参数。

2.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，所述第一表征参数包括以下至少一种：

石墨烯薄膜质量、石墨烯薄膜覆盖度、石墨烯薄膜层数、石墨烯薄膜形貌、石墨烯薄膜成核密度、石墨烯薄膜畴区尺寸和取向、石墨烯薄膜成核位点或石墨烯薄膜洁净度。

3.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，所述监测组件包括以下至少一种：

拉曼光谱仪、椭圆偏振光谱仪、光学显微镜、原子力显微镜或电子显微镜。

4.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，所述至少一监测组件包括两个所述监测组件，其中一个所述监测组件连接于所述生长腔；

另一个所述监测组件连接于所述收卷腔，用以获得位于所述收卷腔内的石墨烯薄膜的第二表征参数，并将所述第二表征参数与一第二设定表征参数比较获得一第二比较结果；

所述参数控制组件响应所述第二比较结果，并调控各项工艺气体通入量及比例和/或所述生长腔温度和/或生长基底运动速度和/或所述生长腔内压强，以使所述第二表征参数等于所述第二设定表征参数。

5.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，所述真空腔内设有用于驱动生长基底运动的辊系，所述辊系包括设于所述放卷腔内的放卷辊、设于所述生长腔内的支撑组件和设于所述收卷腔内的收卷辊，所述支撑组件用于支撑所述生长基底。

6.根据权利要求5所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，还包括纠偏组件，设于所述收卷腔内，用以使所述生长基底的运动方向垂直于所述收卷辊的轴线；所述纠偏组件包括：

沿所述生长基底运动方向并排设置的两个纠偏辊，所述生长基底与两个所述纠偏辊的上表面接触；以及

驱动机构，连接于两个所述纠偏辊，用于驱动两个所述纠偏辊在平面内偏转；

其中，当石墨烯薄膜向一侧偏转时，两个所述纠偏辊向与该侧相反的方向偏转。

7.根据权利要求6所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，还包括张力收紧组件，设于所述收卷腔内并位于所述纠偏组件和所述收卷辊之间。

8.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷对卷生产装置，其特征在于，所述生长腔呈筒型，且所述生长腔的外部套设有加热管。

9.一种石墨烯薄膜卷对卷生产方法，其特征在于，包括：

提供一真空腔，所述真空腔包括放卷腔、生长腔以及收卷腔；

提供至少一监测组件，其中一个所述监测组件连接于所述生长腔，用以获得位于所述生长腔内的石墨烯薄膜的第一表征参数，并将所述第一表征参数与一第一设定表征参数比较获得一第一比较结果；

提供参数控制组件，所述参数控制组件连接于所述至少一监测组件，用以响应所述第一比较结果，并调控各项工艺气体通入量及比例和/或所述生长腔温度和/或生长基底运动速度和/或所述生长腔内压强，以使所述第一表征参数等于所述第一设定表征参数。

10.根据权利要求9所述的石墨烯薄膜卷对卷生产方法，其特征在于，所述至少一监测组件包括两个所述监测组件，其中一个所述监测组件连接于所述生长腔；

另一个所述监测组件连接于所述收卷腔，用以获得位于所述收卷腔内的石墨烯薄膜的第二表征参数，并将所述第二表征参数与一第二设定表征参数比较获得一第二比较结果；

所述参数控制组件响应所述第二比较结果，并调控各项工艺气体通入量及比例和/或所述生长腔温度和/或生长基底运动速度和/或所述生长腔内压强，以使所述第二表征参数等于所述第二设定表征参数。