[发明专利]一种CVD石墨烯复合玻璃的制备及应用

说明书

一种CVD石墨烯复合玻璃的制备及应用，包括在玻璃一个表面上沉积石墨烯CVD膜；将另一块玻璃覆盖在石墨烯CVD膜一侧的玻璃上，合拢两块玻璃固定，形成玻璃‑石墨烯‑玻璃的一个整体；在两层玻璃中间的石墨烯CVD膜上加上电极施加电压，即可产生热量，1‑3秒温度可到50‑75℃。本发明利用石墨烯高比表面积、二维纳米结构的特点，使石墨烯CVD膜中形成均匀的导电导热通路，施加电压即可快速升温。石墨烯CVD膜单层石墨烯透明的特性，制备的可发热玻璃在汽车前挡风玻璃冬季除雪除霜，房屋除雪除霜领域有重大应用。石墨烯CVD膜单层石墨烯效应，用计算机产生实时三维信息，应用于玻璃增强现实技术。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯材料技术领域，尤其是涉及一种CVD石墨烯复合玻璃的制备及应用。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子紧密堆积而成的二维晶体材料，因其具有独特的结构，优异的电学、力学、光学、化学及热学等性能成为许多人研究的热点。

石墨烯CVD制备法被认为最有希望制备出高质量、大面积的石墨烯，是产业化生产石墨烯薄膜最具潜力的方法。化学气相沉淀CVD法具体过程是：将碳氢化合物甲烷、乙醇等通入到高温加热的金属基底Cu、Ni表面，反应持续一定时间后进行冷却，冷却过程中在基底表面便会形成数层或单层石墨烯，此过程中包含碳原子在基底上溶解及扩散生长两部分。该方法与金属催化外延生长法类似，其优点是可以在更低的温度下进行，从而可以降低制备过程中能量的消耗量，但需进行石墨烯与基底的分离，如石墨烯与基底通过化学腐蚀金属方法容易地分离，后续还需对石墨烯进行加工处理，才能进行应用，石墨烯的转移过程复杂。

建筑玻璃的除雪除雾，一般还是以人工为主，费时费力，尤其高层建筑的清理存在安全隐患。而汽车前挡风玻璃因其特殊性，需提升其力学强度，特别是在高速运动发生破裂时，飞溅的玻璃会对车内成员和行人产生严重的生命威胁。在北方冬季，汽车玻璃的除霜除雾是一个很大的问题，需开发一款快速除霜除雾的汽车玻璃系统。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种CVD石墨烯复合玻璃的制备及应用。本发明生产效率高，绿色环保，工艺管控简便，为石墨烯的应用开发了一种新的方式。

本发明的技术方案如下：

一种CVD石墨烯复合玻璃的制备方法，包括以下步骤：

(1)石墨烯CVD膜制备：将气态碳源、惰性气体、氧气通入反应室，控制压力、温度、气氛浓度，将气态碳源爆裂使C、H分离，然后在反应室中快速施加正负电场，加快C、H分离的同时，使碳快速在玻璃表面进行沉积生长一层石墨烯，撤走电场，将沉积一层石墨烯的玻璃自动分离出反应室；

(2)可发热玻璃的制备：将另一块玻璃覆盖在石墨烯CVD膜一侧上，合拢两块玻璃固定，形成玻璃-石墨烯-玻璃的一个整体，在两层玻璃中间的石墨烯CVD膜上加上电极施加电压，即可产生热量，1-3秒温度到50-75℃。

所述的制备方法在玻璃增强现实技术中的应用，在上述步骤(2)中将另一块玻璃覆盖在石墨烯CVD膜一侧上，合拢两块玻璃固定，形成玻璃-石墨烯-玻璃的一个整体，在两层玻璃中间的石墨烯CVD膜上链接到计算机控制；利用石墨烯CVD膜单层石墨烯效应，用计算机产生实时三维信息反应在石墨烯CVD膜上，即应用于玻璃增强现实技术。