一种基于焦耳加热制备石墨膜的装置及方法

    公开(公告)号:CN115838171A

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202211308217.X

    申请日:2022-10-25

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/205 H05K7/20

    摘要: 本申请提供了一种基于焦耳加热法制备石墨膜的装置及方法,反应腔室内设正负电极,夹住薄膜样品的载体,载体两端锁定于正负电极上,正负极与脉冲电源连接,腔室设置真空泵、进气阀和出气阀。通过改进,直接对导电样品施加电压,完成对样品高温热处理;或者将样品夹持或固定于导电载体表面对导电载体施加电,对样品间接加热。本发明制备方法将聚酰亚胺薄膜置于载体间,对载体瞬时预碳化和石墨化,反应时间尺度为秒级别,得到几乎没有缺陷的石墨膜,能耗远低于传统石墨炉;同时,引入掺氮过程,形成石墨氮,加强碳与氮的相互作用力,促使薄膜形成层层堆叠结构,降低生产成本;所得石墨膜石墨化程度高,且导电、导热性能优异,具有重要的应用价值。

    一种快速制备MAX相或MAB相材料的通用方法

    公开(公告)号:CN116495735A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310681514.7

    申请日:2023-06-09

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/90 C01B35/04

    摘要: 本发明属于无机材料技术领域,具体公开了一种快速制备MAX相或MAB相材料的通用方法,包括如下步骤:前驱体制备、前驱体材料的脉冲高温固相反应烧结、清除杂质,得到高纯度MAX相或MAB相材料。本发明突破了传统连续加热法速度慢、效率低等缺点,开发了一种简单的脉冲高温方法实现1min内快速制备MAX相或MAB相材料,总热处理时长相对于传统数小时尺度漫长加热过程缩短3至5个数量级,能够有效节约时间、降低能耗和成本。

    一种在基体上形成石墨烯的方法
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114314569A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210021236.8

    申请日:2022-01-10

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/184 C01B32/186

    摘要: 本发明提供一种在基体上形成石墨烯膜的方法,所述基体包括碳化硅部分;所述方法包括:在真空、惰性气氛或还原性气氛中,对所述碳化硅部分的至少部分区域进行加热,所述加热具有以下温度程序:(i)以500℃/s以上的升温速率,将被加热区域从第一温度加热到1400‑2700℃的目标温度;(ii)在所述目标温度下的保持0‑60s;(iii)以500℃/s以上的降温速率,将被加热区域从所述目标温度冷却至第二温度。

    一种在基体上形成石墨烯的方法

    公开(公告)号:CN114314569B

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202210021236.8

    申请日:2022-01-10

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/184 C01B32/186

    摘要: 本发明提供一种在基体上形成石墨烯膜的方法,所述基体包括碳化硅部分;所述方法包括:在真空、惰性气氛或还原性气氛中,对所述碳化硅部分的至少部分区域进行加热,所述加热具有以下温度程序:(i)以500℃/s以上的升温速率,将被加热区域从第一温度加热到1400‑2700℃的目标温度;(ii)在所述目标温度下的保持0‑60s;(iii)以500℃/s以上的降温速率,将被加热区域从所述目标温度冷却至第二温度。

    基于脉冲高温焦耳加热的快速石墨化方法

    公开(公告)号:CN115924901A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211297413.1

    申请日:2022-10-21

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/205

    摘要: 本发明公开了一种基于脉冲高温焦耳加热的快速石墨化方法,涉及石墨化碳材料制备技术领域。该方法主要是通过载体或衬底夹持碳质材料前驱体构成回路,或直接将导电碳材料置于电极之间,对前驱体施加电流,以脉冲焦耳加热法对碳质材料前驱体进行秒时间尺度加热,将碳质材料迅速加热到指定温度状态以实现快速石墨化,得到成品石墨化碳材料。该方法将碳质材料前驱体通过导电载体或衬体链接于两个电极之间构成回路,或直接将导电碳材料置于电极之间,利用秒尺度的脉冲高温焦耳热技术,在热效应和电效应的双重驱动下,可以使得碳质材料前驱体在秒时间尺度及低于传统石墨化温度的条件下即可完成石墨化转变,得到几乎没有缺陷的石墨材料,克服现有的石墨化技术路线耗时长、能耗高等缺陷。

    一种基于焦耳加热制备石墨膜的装置及方法

    公开(公告)号:CN116332171A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310354251.9

    申请日:2023-04-04

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: C01B32/205

    摘要: 本申请提供了一种基于焦耳加热法制备石墨膜的装置及方法,反应腔室内设正负电极,夹住薄膜样品的载体,载体两端锁定于正负电极上,正负极与脉冲电源连接,腔室设置真空泵、进气阀和出气阀。通过改进,直接对导电样品施加电压,完成对样品高温热处理;或者将样品夹持或固定于导电载体表面对导电载体施加电,对样品间接加热。本发明制备方法将聚酰亚胺薄膜置于载体间,对载体瞬时预碳化和石墨化,反应时间尺度为秒级别,得到几乎没有缺陷的石墨膜,能耗远低于传统石墨炉;同时,引入掺氮过程,形成石墨氮,加强碳与氮的相互作用力,促使薄膜形成层层堆叠结构,降低生产成本;所得石墨膜石墨化程度高,且导电、导热性能优异,具有重要的应用价值。