一种电化学辅助石墨烯转移装置

1.本实用新型属于石墨烯转移设备技术领域，具体涉及到一种电化学辅助石墨烯转移装置。


背景技术：

2.随着经济的发展，社会的进步，经济环保的同时提高工作效率已经成为必然和社会共识。石墨烯从铜箔转移至其他衬底越来越朝向经济环保、操作方便、节约空间、安全高效等特点的方向发展。但现有的石墨烯转移装置结构复杂，使用十分不便，石墨烯容易形成缺陷，质量不可控，容错性较低，常常需要单独进行除胶，增加了转移成本，不便于推广应用。


技术实现要素：

3.针对上述不足，本实用新型提供一种电化学辅助石墨烯转移装置，结构简单，使用方便，不需要进行额外的除胶，不易形成缺陷，有效解决了现有技术中易形成缺陷、容错性较低、需除胶和转移成本较高等问题，便于推广应用。
4.为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电化学辅助石墨烯转移装置，依次包括喷涂装置、辊压装置、固化装置、电解槽、刻蚀槽和烘干装置，喷涂装置中设置有横穿整个喷涂装置的输送带，输送带下方设置有储胶盒，喷涂装置入口端一侧设置有喷涂枪，喷涂枪和储胶盒连接，喷涂装置上排气口处还设置有空气滤芯，喷涂装置内设置有隔板，喷涂枪和空气滤芯分别设置在隔板两端，输送带末端设置辊压装置处，辊压装置内设置有若干组辊压轮，若干组辊压轮接触点与输送带位于同一水平面，辊压轮间互不干涉，固化装置包括紫外灯和放置台，放置台设置在紫外灯下方，放置台通过斜坡与辊压装置出口端连接，放置台另一侧为电解槽，刻蚀槽内设置有加热器和磁力搅拌装置。
5.本实用新型的有益效果是：在进行石墨烯转移时，将生长有石墨烯的铜箔放置在输送带上，铜箔随着输送带进入喷涂装置，喷涂枪将储胶盒中预先配置好的固化胶喷涂到样品上，喷涂后的铜箔随着输送带前进并进入辊压装置中，进入前在每一块铜箔上放置柔性衬底材料(如pet)，多组辊压轮将涂有固化胶的衬底和生长有石墨烯的铜箔进行辊压贴合，辊压后的样品从辊压装置出口端沿着斜坡在重力作用下滑动到放置台上，紫外灯直射30min以上，直至固化胶完全固化，再进行封边，随后进入电解槽中以样品的铜箔面与电解液的接触面作为阳极，以不和电解液反应的技术为阴极，两极间隔5cm进行电解刻蚀预处理(电解至阳极铜箔边缘出现肉眼可见针孔型穿透)，电解完成后冲洗掉电解液放入刻蚀槽中，刻蚀液进行刻蚀，最后将样品进行冲洗并通过烘干装置进行干燥，完成电化学辅助石墨烯转移。喷涂装置通过喷涂枪进行喷涂，输送带下方设置有储胶盒，在喷涂过程中飞溅以及未利用的固化胶会收集到储胶盒中，避免浪费以及污染装置环境；隔板的设置是为了缩小喷涂空间，进一步避免固化胶的四处飞溅，排气口的空气滤芯对空气进行过滤后排出，防止
污染喷涂装置外部环境；而随着输送带出现在喷涂装置外部的固化胶，已经经过一端距离的运行，固化胶大多附着在输送带上，不会随意的飞散在空气中。若干组辊压轮接触点与输送带位于同一水平面，是为了保证从输送带进入辊压轮时，衬底等均在同一水平面平滑进入，防止有角度的进入，以免对衬底等造成损伤；样品在装置中进行固化胶喷涂、辊压贴合、紫外固化、电化学预处理和化学刻蚀，完成石墨烯的转移，并不需要进行额外的除胶操作，不易形成缺陷，降低了转移成本，热成型较高，且所得样品质量较高。
6.进一步，输送带末端下方设置有倾斜的连接板，连接板另一端与储胶盒连接。
7.采用上述进一步方案的有益效果是：连接板一端设置在输送带末端，另一端设置在储胶盒中，可以将输送带上的固化胶尽可能的收集到储胶盒中，避免固化胶四处滴落影响装置使用环境，也避免了固化胶的浪费，降低转移成本。
8.进一步，水平相邻辊压轮接触点的距离小于衬底长度。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：每组辊压轮接触点(或中心点)的距离小于衬底的长度，可以保证衬底能够直接从上一组辊压轮进入下一组辊压轮进行辊压贴合，并不会掉落，影响辊压贴合的进行。
10.进一步，电解槽内设置有铜阴极，电解槽与12
‑
16v恒压电源连接。
11.进一步，刻蚀槽中的刻蚀液为三氯化铁溶液。
12.进一步，电解槽和刻蚀槽出口端还设置有冲洗装置。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：电解预处理或刻蚀后的样品均需要先进行冲洗，再进行下一步骤的处理，避免电解液或刻蚀液影响后一步骤的进行。
附图说明
14.图1为本实用新型的示意图；
15.其中，1、输送带；2、喷涂装置；3、储胶盒；4、喷涂枪；5、隔板；6、空气滤芯；7、辊压装置；8、辊压轮；9、斜坡；10、放置台；11、紫外灯；12、电解槽；13、刻蚀槽；14、烘干装置。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
17.本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种电化学辅助石墨烯转移装置，依次包括喷涂装置2、辊压装置7、固化装置、电解槽12、刻蚀槽13和烘干装置14，喷涂装置2中设置有横穿整个喷涂装置2的输送带1，输送带1下方设置有储胶盒3，喷涂装置2入口端一侧设置有喷涂枪4，喷涂枪4和储胶盒3连接，喷涂装置2上排气口处还设置有空气滤芯6，喷涂装置2内设置有隔板5，喷涂枪4和空气滤芯6分别设置在隔板5两端，输送带1末端设置辊压装置7处，辊压装置7内设置有若干组辊压轮8，若干组辊压轮8接触点与输送带1位于同一水平面，辊压轮8间互不干涉，固化装置包括紫外灯11和放置台10，放置台10设置在紫外灯11下方，放置台10通过斜坡9与辊压装置7出口端连接，放置台10另一侧为电解槽12，电解槽12内设置有铜阴极，电解槽12与12
‑
16v恒压电源连接，刻蚀槽13中的刻蚀液为三氯化铁溶液，刻蚀槽13内设置有加热器和磁力搅拌装置，电解槽12和刻蚀槽13出口端还设置有冲洗装置。
18.在进行石墨烯转移时，将生长有石墨烯的铜箔放置在输送带1上，生长有石墨烯的
铜箔随着输送带1进入喷涂装置2，喷涂枪4将储胶盒3中预先配置好的固化胶喷涂到生长有石墨烯的铜箔上，喷涂后的样品随着输送带1前进并进入辊压装置7中，进入前在每一块样品上放置有柔性衬底材料(如pet)，多组辊压轮8将徒步有固化胶的衬底和生长有石墨烯的铜箔进行辊压贴合，辊压后的样品从辊压装置7出口端沿着斜坡9在重力作用下滑动到放置台10上，紫外灯11直射30min以上，直至固化胶完全固化，再进行封边，随后进入电解槽12中以样品的铜箔面与电解液的接触面作为阳极，以不和电解液反应的技术为阴极，两极间隔5cm进行电解刻蚀预处理(电解至阳极铜箔边缘出现肉眼可见针孔型穿透)，电解完成后冲洗掉电解液放入刻蚀槽13中，刻蚀液进行刻蚀，最后将样品进行冲洗并通过烘干装置14进行干燥，完成电化学辅助石墨烯转移。喷涂装置2通过喷涂枪4进行喷涂，输送带1下方设置有储胶盒3，在喷涂过程中飞溅以及未利用的固化胶会收集到储胶盒3中，避免浪费以及污染装置环境；隔板5的设置是为了缩小喷涂空间，进一步避免固化胶的四处飞溅，排气口的空气滤芯6对空气进行过滤后排出，防止污染喷涂装置2外部环境；而随着输送带1出现在喷涂装置2外部的固化胶，已经经过一端距离的运行，固化胶大多附着在输送带1上，不会随意的飞散在空气中。若干组辊压轮8接触点与输送带1位于同一水平面，是为了保证从输送带1进入辊压轮8时，衬底等均在同一水平面平滑进入，防止有角度的进入，以免对衬底等造成损伤；样品在装置中进行固化胶喷涂、辊压贴合、紫外固化、电化学预处理和化学刻蚀，完成石墨烯的转移，并不需要进行额外的除胶操作，不易形成缺陷，降低了转移成本，热成型较高，且所得样品质量较高。
19.输送带1末端下方设置有倾斜的连接板，连接板另一端与储胶盒3连接；连接板一端设置在输送带1末端，另一端设置在储胶盒3中，可以将输送带1上的固化胶尽可能的收集到储胶盒3中，避免固化胶四处滴落影响装置使用环境，也避免了固化胶的浪费，降低转移成本。水平相邻辊压轮8接触点的距离小于衬底长度；每组辊压轮8接触点(或中心点)的距离小于衬底的长度，可以保证衬底能够直接从上一组辊压轮8进入下一组辊压轮8进行辊压贴合，并不会掉落，影响辊压贴合的进行。
20.虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。