[发明专利]一种石墨纳米片场发射材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨纳米片场发射材料，其特征在于它是由纳米级的片状石墨组成，石墨纳米片的厚度在50nm以下，长度为2～10μm；采用工业可膨胀石墨经高温加热膨胀后，浸泡于有机溶剂中超声振荡，然后将分散成纳米片状的膨胀石墨从有机溶剂中分离出来，最后经低于50帕的真空和350度至450度温度条件下保温退火处理1至2小时制得；所述石墨纳米片的开启场，即对应于发射电流密度为10μA/cm²时的电场小于等于1.7V/μm；石墨纳米片的阈值场，即对应于发射电流密度为1mA/cm²时的电场小于等于3.4V/μm。

2.根据权利要求1所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将工业可膨胀石墨放入耐高温容器中，加热使其充分膨胀，得到膨胀石墨；

步骤2：将膨胀石墨浸泡于有机溶剂中，超声振荡，使膨胀石墨在有机溶剂中充分分散成纳米片状；

步骤3：将步骤2所得的纳米片状膨胀石墨从有机溶剂中分离出来；

步骤4：对步骤3所得的纳米片状膨胀石墨进行真空退火处理后即得石墨纳米片场发射材料；具体真空退火条件为：真空度低于50帕，退火温度为350度至450度，退火保温时间1至2小时。

3.根据权利要求2所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述耐高温容器采用氧化铝坩埚或铂金坩埚。

4.根据权利要求2所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述加热方式为微波加热方式。

5.根据权利要求2所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述有机溶剂采用挥发性有机溶剂。

6.根据权利要求5所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，所述挥发性有机溶剂为无水乙醇或丙酮。

7.根据权利要求2所述的石墨纳米片场发射材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述超声振荡采用超声清洗机实现。