一种石墨烯/金属或合金复合材料的直接制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯/金属或合金复合材料的直接制备方法，以廉价易得的碳源气体为反应原料，以活性金属或合金箔为衬底，在还原性气体和保护气氛下，通过CVD法在金属或合金衬底表面催化生长石墨烯，一步制得石墨烯/金属(合金)复合材料，克服了常规石墨烯合成、分离、转移和与目标材料再复合工艺所带来的问题，实现了高品质石墨烯/金属(合金)复合材料的快速制备，满足了部分电子器件和复合材料对石墨烯的应用要求；本发明方法工艺流程简单、成本低、石墨烯层数可控，更为重要的是消除了分离转移过程对石墨烯品质的破坏，也降低了石墨烯与金属(合金)再复合的工艺风险。

主权项

一种石墨烯/金属或合金复合材料的直接制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、除去金属或合金表面的氧化层，具体方法为：将金属或合金置于CVD反应炉石英管的恒温加热区，并抽真空至1Pa以下，向石英管内通入保护气体反复冲洗3～5次，确保石英管内无空气，然后打开CVD反应炉升温至设定温度，再向石英管内通入保护气体和还原性气体，保持石英管内的压强为1～1000Pa，除去金属或合金表面的氧化层；(2)、将CVD反应炉升温至反应温度，保持石英管内压强为1～1000Pa，同时通入保护气体和气体碳源进行反应；所述反应温度比金属或合金的熔点低80℃以上；(3)、关闭CVD反应炉，控制CVD反应炉的降温速率实现石墨烯的可控制生长，得到石墨烯/金属或合金复合材料。