[发明专利]石墨烯复合纳米金薄膜柔性应变传感器的制备方法及其应变传感器

摘要

本发明公开了一种石墨烯复合纳米金薄膜柔性应变传感器的制备方法及其应变传感器，包括以下步骤：在铜箔上获得单层石墨烯，生成铜基石墨烯；生成复合有石墨烯的PDMS薄膜；将复合有石墨烯的PDMS薄膜在溅射仪中放入金靶溅射，生成石墨烯复合纳米金薄膜；在石墨烯复合纳米金薄膜的两端涂上银浆，连上铜导线，即得到石墨烯复合纳米金薄膜柔性应变传感器。本发明工艺简单、操作容易、成本低、可控性好，可进行大规模生产，为石墨烯柔性电子学器件和应变传感器的实际应用提供了一种切实可行的制作方法。

主权项

一种石墨烯复合纳米金薄膜柔性应变传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将铜箔用清洗液清洗后放置在管式炉的石英管中间，开启真空泵，将管式炉在5‑20sccm氢气气氛下升温到800‑1100℃，升温速率为5‑20℃/min；当铜箔达到800‑1100℃后在石英管中通入5‑50sccm甲烷，保持5‑30min后关闭甲烷，在氢气气氛下随炉降温，在铜箔上获得单层石墨烯，生成铜基石墨烯。S2、选定铜基石墨烯生长时不贴附石英管的一侧旋涂上聚甲基丙烯酸甲酯，将旋涂过聚甲基丙烯酸甲酯的铜基石墨烯放在烘箱中60‑80℃供聚甲基丙烯酸甲酯固化，将固化后的的铜基石墨稀浸在0.5‑2mol/L的三氯化铁溶液中，铜基石墨稀被溶解掉后带有石墨稀的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜将漂浮在溶液面上，将带有石墨稀的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜用预拉伸的PDMS薄膜捞起，并在去离子水中清洗，彻底去除残余的三氯化铁和其他杂质。在带有石墨稀和聚甲基丙烯酸甲酯的PDMS薄膜上滴入丙酮，反复2‑3次彻底去掉聚甲基丙烯酸甲酯，留下复合有石墨烯的PDMS薄膜，将复合有石墨烯的PDMS薄膜用乙醇清洗后再用氮气吹干。S3、将复合有石墨烯的PDMS薄膜放入小型磁控溅射仪中，在溅射仪中放入金靶，开启真空泵，当真空度达到一定程度后通入保护气氛，通过调节保护气氛的通入量来控制放电电流，当放电电流达到一定值时启动溅射仪，溅射一段时间后关闭溅射仪，取出石墨烯复合纳米金薄膜。S4、在石墨烯复合纳米金薄膜的两端涂上银浆，连上铜导线，即得到石墨烯复合纳米金薄膜柔性应变传感器。