[发明专利]一种石墨烯与基底之间的界面黏着能的测量方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯与基底之间界面黏着能的测量方法。所述测量方法包括：将石墨烯转移至待测基底的表面，将所述石墨烯以及所述待测基底通过粘接剂制作成多层复合结构的双悬臂梁待测试件；设置初始剥离速率，对双悬臂梁待测试件施加位移载荷进行剥离实验，得到剥离后的双悬臂梁待测试件；使用万用电表结合光谱法，对所述剥离后的双悬臂梁待测试件进行检测，确定最优剥离速率；在所述最优剥离速率下，剥离所述双悬臂梁待测试件，确定所述石墨烯与所述基底之间的界面黏着能。采用本发明所提供的测量方法能够提高界面黏着能测量精度。

技术领域

本发明涉及黏着能测量领域，特别是涉及一种石墨烯与基底之间的界面黏着能的测量方法。

背景技术

随着石墨烯柔性电子器件等新技术的发展，宏观尺寸的石墨烯材料被广泛应用于各类微电子功能器件的新领域。石墨烯与基底材料的界面黏着能是石墨烯电子元器件制作流程中转移环节的核心参数，甚至决定了器件的质量与使用寿命；因此，界面黏着能这一表征界面强度的力学参数，在石墨烯的工业应用中备受关注，发展便于在工程中推广应用的石墨烯-基底界面黏着能的标准测量方法，具有重要的科学意义与明确的工程应用背景。

双悬臂梁剥离法是实验测定石墨烯-基底界面黏着能的有效手段，该方法对于实验器械的要求较低，实验操作简单，因此，其规范化的操作流程便于工业界的推广与应用。但是，双悬臂梁法测量黏着能存在着突出的问题，即实验结果分散性大，相同的石墨烯与基底材料，由于不同的实验参数设置，如剥离速率的选择，测量所得的黏着能值存在相当大的差异，差异甚至可达一到两个量级，降低了黏着能测量的精度，若剥离速率选择错误，测量结果甚至不正确。

发明内容

本发明的目的是提供一种石墨烯与基底之间的界面黏着能的测量方法，以解决现有技术中黏着能测量精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种石墨烯与基底之间的界面黏着能的测量方法，包括：

将石墨烯转移至待测基底的表面，将所述石墨烯以及所述待测基底通过粘接剂制作成多层复合结构的双悬臂梁待测试件；

设置初始剥离速率，对所述双悬臂梁待测试件施加位移载荷进行剥离实验，得到剥离后的双悬臂梁待测试件；

使用万用电表结合光谱法，对所述剥离后的双悬臂梁待测试件进行检测，确定最优剥离速率；

在所述最优剥离速率下，剥离所述双悬臂梁待测试件，确定所述石墨烯与所述基底之间的界面黏着能。

可选的，所述将石墨烯转移至待测基底的表面，将所述石墨烯以及所述待测基底通过粘接剂制作成多层复合结构的双悬臂梁待测试件，具体包括：

将所述石墨烯通过湿法转移到所述待测基底中心，所述石墨烯以及所述待测基底界面之间依靠范德华力相互黏着吸附；

将所述石墨烯的一侧吸附在所述待测基底的一侧，将第一玻璃条通过粘性胶带粘贴在所述待测基底的另一侧；

另取一个与所述待测基底尺寸相同的备用待测基底；所述备用待测基底未吸附有石墨烯；

将所述石墨烯的另一侧通过粘接剂粘接在所述备用待测基底的一侧；

在所述备用待测基底的另一侧粘贴第二玻璃条，制作成多层复合结构的双悬臂梁待测试件。

可选的，所述石墨烯为气相沉积法制备的单层石墨烯；所述单层石墨烯为纳米薄膜材料的一种，所述纳米薄膜材料还可以为二硫化钼。

可选的，所述待测基底为聚对苯二甲酸类塑料、其他塑料材料、铜以及硅等。

可选的，所述粘接剂为紫外线速干胶。