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公开(公告)号：CN118127479A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202211529560.7
申请日：2022-12-01
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及二维材料领域，具体为一种超薄过渡金属氧化物及其与碳化物异质结构的制备方法。将超声清洗和高温碳化预处理后的过渡金属箔片上方覆上一层铜箔，构成双金属生长基底结构进行两步法常压化学气相沉积生长，首先将温度升高至铜熔点以上，液态铜作为下层过渡金属原子的通道并加速其扩散，而后将温度降至铜熔点以下进行氧化物薄膜的生长；再将其作为生长模板，在过渡金属氧化物薄膜下方外延生长具有特定生长取向的过渡金属碳化物晶体结构，从而制备得到超薄二维过渡金属氧化物晶体以及二维过渡金属氧化物/碳化物垂直异质结构。本发明制备工艺简单，能够实现大面积、高质量的二维过渡金属氧化物及其与碳化物异质结构的可控制备。
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公开(公告)号：CN118127462A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202211529611.6
申请日：2022-12-01
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及MA2Z4合金薄膜材料制备领域，具体为一种成分连续可调的均匀掺杂单层MA2Z4合金薄膜的制备方法。以铜箔作为生长基底，采用物理气相沉积技术，在铜箔表面沉积含多种过渡族金属M的薄膜，通过在A源或Z源环境下退火处理实现多种M在铜箔基底中的预先储存，再引入Z或A，在低于铜熔点的高温下，已储存元素析出至铜箔表面发生反应，最终生长出均匀掺杂的单层MA2Z4合金薄膜，通过调控溅射M层厚度实现合金组分的连续可调。本发明具有制备工艺简单，掺杂均匀，组分连续可调，可大面积制备等特点，有望实现光学、电学、磁性、热学等特性的连续可调。为二维MA2Z4合金薄膜材料在电子器件、光电子器件、催化、压电等领域的产业化应用提供了可能。
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公开(公告)号：CN118108217A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202211527131.6
申请日：2022-11-30
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/205
Abstract: 本发明属于功能膜领域，具体涉及一种含氮芳香聚合物作为前驱体制备高质量石墨膜的方法。采用扫描离心制膜技术实现含氮芳香族聚合物的层层定向组装，进一步通过炭化和石墨化制备得到高质量、高结晶度的石墨膜。选用的含氮芳香族化合物的氧含量小于10wt％，有效避免炭化处理过程中的层间产气而破坏薄膜的定向性，层层定向组装技术保证了聚合物及其炭化薄膜的高度取向性，氮元素的存在促进了炭化过程中芳杂稠环化合物的形成和石墨化过程中碳原子的重排和再结晶，从而提高石墨膜中AB堆垛的程度和晶粒尺寸。本发明具有制备工艺简单、易于结构调控和可规模化放大的特点，为石墨膜在热管理、5G通讯、电磁屏蔽等领域的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN117926404A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311809011.X
申请日：2023-12-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
Abstract: 本发明涉及石墨烯的化学气相沉积法制备领域，具体为一种高质量均匀少数层单晶石墨烯薄膜的制备方法，适用于制备大面积高质量的均匀少数层单晶石墨烯薄膜。采用高溶碳量的单晶金属基底，采用两步化学气相沉积方法在单晶金属基底表面生长少数层单晶石墨烯：首先生长出包含多层石墨烯岛状结构的少数层单晶石墨烯薄膜，然后通过改变温度提高基底的碳溶解度，选择性溶解多层石墨烯岛状结构，最后获得层数均匀的少数层单晶石墨烯薄膜。本发明通过选择性去除不均匀多层结构以提高石墨烯的层数均匀性，可制备晶圆级均匀的少数层单晶石墨烯薄膜，为少数层石墨烯的物性研究和在光电器件、微电子器件、电子透明膜等领域的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN117923478A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202211321035.6
申请日：2022-10-26
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/194
Abstract: 本发明属于功能膜领域，具体涉及一种高质量石墨烯导热导电膜的制备方法。该制备方法以杂原子共价晶格掺杂的弱氧化石墨烯或石墨烯作为原料，经液相组装得到层状薄膜，再经高温石墨化热处理制得高质量石墨烯导热导电膜。本发明利用高温下共价掺杂原子从石墨烯晶格内分解产生的空位和缺陷促进碳原子的层间迁移，有效促进石墨化过程中石墨晶体的三维重排和结晶，从而大幅提升了石墨化效率、石墨烯膜的晶粒尺寸、有序性和结晶质量以及导热导电性能。本发明具有制备工艺简单、效率高、易于规模放大、且所得石墨烯膜质量和性能高的特点，为石墨烯在热管理、电磁屏蔽、储能、核技术等领域的应用奠定了基础，并有望用于石墨烯纤维等碳材料的高效石墨化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115850972B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202211492977.0
申请日：2022-11-25
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C08L83/04 , C01B32/186 , C01B32/194 , C08L83/07 , C08L75/04 , C08K3/04
Abstract: 本发明涉及新材料及其应用技术领域，具体涉及一种高性能导热界面材料(TIM)的制备方法。利用模具将三维多孔金属沿着面内X、Y方向分别施加压力挤压，使多孔金属形成沿垂直于平面方向定向密排的骨架结构，以上述定向密排金属骨架为模板，利用化学气相沉积工艺，在适宜的温度和气氛条件下，在金属骨架表面催化生长石墨烯层。去除金属基底后，得到具有在垂直于平面方向定向密排的多孔石墨烯材料。利用真空浸渍工艺向所述多孔石墨烯导热网络骨架孔隙中填充聚合物基体，并完成固化。本发明所制备的高性能TIM，在垂直于平面方向上热导率可达200W/mK，同时具有较低的硬度和较高强度，工艺简单易量产，性价比远优于现有商用产品。
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公开(公告)号：CN114940483B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202210573345.0
申请日：2022-05-24
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B21/064 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及六方氮化硼薄膜制备领域，具体为一种六方氮化硼薄膜的超快制备方法，适于六方氮化硼薄膜的高效制备。本发明通过将高温的金属硼化物基体在液氮中快速冷却(淬火)，在淬火过程中液氮被催化裂解为活性的氮原子，然后与基体表面的硼原子反应生长出六方氮化硼薄膜。本发明制备工艺简单，效率高，成本低，可控性好，可批量制备六方氮化硼薄膜，为六方氮化硼薄膜在电子器件、防腐与耐磨涂层、热管理以及离子输运等领域的应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN112736176B
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN201910975239.3
申请日：2019-10-14
Applicant: 中国科学院金属研究所(CN)
Abstract: 本发明涉及发光二极管的制作领域，具体为一种通过增透型掺杂剂薄膜提高发光二极管发光效率的方法。该方法在透明电极与发光层之间引入增透型掺杂剂薄膜，通过增透型掺杂剂薄膜同时改善透明电极的光外耦合效率和电荷注入效率，从而提升发光二极管的发光效率：在透明电极的表面形成增透型掺杂剂薄膜，利用薄膜的光学增透效应促进波导模式耦合进入透明电极，从而提高发光二极管的出光率；同时利用薄膜的表面电荷转移作用对透明电极进行掺杂以改善其功函数，从而提高电极的电荷注入效率。该方法无需使用复杂的微纳结构，与发光二极管的制作工艺兼容性高，为发展高性能发光二极管提供了简单有效的技术途径。
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公开(公告)号：CN111517307B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN201910104981.7
申请日：2019-02-01
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B32/186 , C23C16/26
Abstract: 本发明涉及石墨烯新材料及其化学气相沉积(CVD)制备技术，具体为一种在非金属基底上快速CVD生长单层石墨烯的方法，适于制备岛状石墨烯及连续石墨烯薄膜。该方法将非金属基底在非氧化性气氛中升温至生长温度，保持生长温度不变，向反应体系中充入碳源、氢气、载气和水蒸气，采用化学气相沉积技术，在基底上进行反应生长单层石墨烯。本发明通过引入水蒸气抑制多层石墨烯的形核和长大、减少石墨烯的缺陷结构，同时提高石墨烯的生长速度。采用本发明所述方法，可在非金属基底上快速生长出高质量的单层石墨烯薄膜，从而避免常规转移过程对石墨烯器件性能的不利影响。
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公开(公告)号：CN114940483A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210573345.0
申请日：2022-05-24
Applicant: 中国科学院金属研究所
IPC: C01B21/064 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及六方氮化硼薄膜制备领域，具体为一种六方氮化硼薄膜的超快制备方法，适于六方氮化硼薄膜的高效制备。本发明通过将高温的金属硼化物基体在液氮中快速冷却(淬火)，在淬火过程中液氮被催化裂解为活性的氮原子，然后与基体表面的硼原子反应生长出六方氮化硼薄膜。本发明制备工艺简单，效率高，成本低，可控性好，可批量制备六方氮化硼薄膜，为六方氮化硼薄膜在电子器件、防腐与耐磨涂层、热管理以及离子输运等领域的应用奠定了基础。
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