[发明专利]一种基于石墨烯薄膜的应变检测传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯薄膜的应变检测传感器，其特征在于：石墨烯薄膜包括两层石墨烯单层膜，两层石墨烯单层膜相互叠接；石墨烯单层膜是只在一个平面上只有一层非连续的石墨烯膜，石墨烯单层膜不导电；两层石墨烯单层膜叠接后，两层石墨烯单层膜部分重叠，形成石墨烯双层堆垛结构。

2.如权利要求1所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器，其特征在于：石墨烯单层膜上的石墨烯呈岛状分布。

3.如权利要求2所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器，其特征在于：该应变检测传感器包括柔性基底，柔性基底通过粘结膜与石墨烯薄膜结合。

4.如权利要求3所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器，其特征在于：粘结膜是方华膜。

5.如权利要求1~4任一项所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

步骤S1：用化学气相沉积法在铜基底上生长石墨烯单层膜，得到铜基底-石墨烯单层膜；

步骤S2：将粘结剂涂覆于石墨烯单层膜表面，晾干，得到铜基底-石墨烯单层膜-粘结膜；

步骤S3：将铜基底-石墨烯单层膜-粘结膜浸入FeCl3溶液中，直至FeCl3溶液将铜基底完全腐蚀，得到石墨烯单层膜-粘结膜；

步骤S4：另取一片步骤S1制备的铜基底-石墨烯单层膜浸入FeCl3溶液内、用铜基底-石墨烯单层膜将步骤S3得到的石墨烯单层膜-粘结膜从FeCl3溶液中捞起，两层石墨烯单层膜相互叠接，晾干后得到铜基底-双层石墨烯薄膜-粘结膜；

步骤S5：将铜基底-双层石墨烯薄膜-粘结膜放入FeCl3溶液中，直至FeCl3溶液将铜基底完全腐蚀，晾干，得到双层石墨烯薄膜-粘结膜。

6.如权利要求5所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1依次包括以下步骤：

步骤S101：将铜基底放入管式烧结炉内，通入氢气，打开加热装置，对铜基底进行退火处理；

步骤S102：调节氢气流量为10 sccm，并通入甲烷，甲烷流量为1 .0~1 .1 sccm，进行石墨烯生长，生长时间为30 s；

步骤S103：将氢气流量提高至300 sccm，关闭加热装置，待管式烧结炉的温度冷却至室温后，取出样品、得到生长在铜基底上的石墨烯单层膜。

7.如权利要求5所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于，还包括步骤：将柔性基底与粘结膜结合。

8.如权利要求5所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于：步骤S2中将粘结剂涂覆于石墨烯单层膜表面的方法是，将生长有石墨烯单层膜的铜基底完全浸入粘结剂内、然后提出。

9.如权利要求5所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于：粘结剂为方华溶液，方华溶液用三氯甲烷和方华粉末以100:1的比例配置而成。

10.如权利要求5所述的基于石墨烯薄膜的应变检测传感器的制备方法，其特征在于：步骤S4包括用滚筒碾压步骤S1得到的铜基底-石墨烯单层膜，使铜基底生长有石墨烯单层膜的一面向外凸出、形成弧度。