[发明专利]一种石墨烯膜、激光在金属表面二次生长石墨烯的方法及其应用

权利要求书

1.一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在金属基底表面预置有石墨粉层，通过纳秒脉冲激光器辐照石墨粉层，得到一次生长的石墨烯膜，并将富余的碳原子固溶到金属基底；其中，所述金属基底为能与碳形成固溶体的金属基底；

S2、对激光一次生长的石墨烯膜进行人为破坏，出现破损区域，再次采用纳秒脉冲激光器辐照破损区域，得到金属表面二次生长的石墨烯膜。

2.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，石墨粉的粒径为10～100μm，石墨粉层的厚度为50～100μm。

3.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，金属基底为Ni、Pt、Pd、Co、Ir、Ru或Re基底。

4.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，纳秒脉冲激光器采用脉冲二氧化碳激光器、脉冲光纤激光器或脉冲半导体激光器。

5.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，辐照在密闭腔体的无氧环境下进行。

6.根据权利要求5所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，腔体洗气的方式包括抽真空法和通入惰性气体。

7.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，人为破坏的方式包括砂纸摩擦、胶带粘撕或磨抛机磨抛。

8.根据权利要求1所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法，其特征在于，纳秒脉冲激光器的功率为10～30W，激光原位生长石墨烯膜的激光光斑直径为20～80μm，扫描速度为5～50mm/s，脉冲宽度为10～350ns，频率为20～300KHz。

9.权利要求1～8任意一项所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法制得的石墨烯膜。

10.权利要求9所述的一种激光在金属表面二次生长石墨烯的方法制得的石墨烯膜在金属防护领域中的应用。