[发明专利]石墨烯的制备装置和制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯的制备装置，其特征在于，包括加热腔，所述加热腔内设置承载待反应物的加热台，与加热腔连通且依次设置于所述加热腔一侧的除氧腔与真空泵，所述除氧腔的一端设置激光振镜扫描系统，另一端设置承载金属板的支撑台，所述激光振扫描系统对所述金属板进行激光辐射扫描，从而产生金属等离子体。

2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述激光振镜扫描系统通过法兰与设置于所述除氧腔外侧的激光器相连；所述激光振镜扫描系统通过可升降伺服导轨调整与所述金属板之间的焦距。

3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，还包括设置于所述除氧腔与所述真空泵之间的真空压力计，用于检测所述加热腔内的压力。

4.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述除氧腔中还设置有金属防护板，所述金属防护板垂直设置于所述支撑台上、并位于所述支撑台的靠近所述加热腔的一侧。

5.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于，所述金属板的材质为单质金属或合金。

6.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

S1、将待反应物放置于加热腔内的加热台上，将金属板放置在除氧腔内的支撑台上，开启真空泵对所述加热腔与所述除氧腔抽真空，当加热腔中的真空度至第一预设真空度时关闭真空泵；

S2、对所述待反应物加热至第一预设温度以产生含氧粒子，监测所述加热腔中的真空度；

S3、当所述加热腔中的真空度超过第二预设真空度时，开启所述真空泵对所述加热腔抽真空，同时开启激光振镜扫描系统对所述金属板进行激光辐射扫描以产生金属等离子体，所述金属等离子体与所述含氧粒子结合形成金属氧化物；

S4、上述步骤持续进行至预设时间，生成石墨烯。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S3还包括：

当所述加热腔中的真空度达到所述第一预设真空度时，关闭所述真空泵与所述激光振镜扫描系统。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设真空度为0.2-0.4Pa；所述第二预设真空度为所述第一预设真空度的105％-150％。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述激光的能量密度为6-10J/cm²，激光的光斑直径为0.2mm，频率为不大于50Khz，光斑重叠频率30％-90％，轨迹重叠频率30％-90％。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一预设温度为300℃-600℃。