[发明专利]石墨烯场发射阴极及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯场发射阴极，其特征在于，包括导电基板，结合在所述导电基板一表面的六方氮化硼纳米片薄膜，以及结合在所述六方氮化硼纳米片薄膜背离所述导电基板的表面的石墨烯发射薄膜，所述六方氮化硼纳米片薄膜的厚度为0.1μm~1μm；

所述六方氮化硼纳米片薄膜中的六方氮化硼纳米片的尺寸为0.1μm~10μm，厚度为1nm~50nm；

所述石墨烯发射薄膜中的石墨烯的横向尺寸为1μm~10 μm；

所述石墨烯发射薄膜中的石墨烯为单层石墨烯或多层石墨烯，且所述石墨烯发射薄膜的厚度为1μm~20μm。

2.如权利要求1所述的石墨烯场发射阴极，其特征在于，所述导电基板选自基材为铁、钛、铜、铬、钴、镍、钨、钼、钽、铂中的至少一种形成的金属基板；或

所述导电基板为表面设置有金属薄膜的绝缘基板，其中，所述金属薄膜的基材选自铁、钛、铜、铬、钴、镍、钨、钼、钽、铂中的至少一种；或

所述导电基板为氧化铟锡导电玻璃或硅片。

3.一种如权利要求1或2所述的石墨烯场发射阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供导电基板；

配置六方氮化硼纳米片分散液，在所述导电基板上沉积所述六方氮化硼纳米片分散液，干燥后形成六方氮化硼纳米片薄膜，所述六方氮化硼纳米片薄膜的厚度为0.1μm~1μm；

在所述六方氮化硼纳米片薄膜背离所述导电基板的表面沉积石墨烯，制备石墨烯发射薄膜。

4.如权利要求3所述的石墨烯场发射阴极的制备方法，其特征在于，配置六方氮化硼纳米片分散液的方法包括：

提供六方氮化硼纳米片原料，将所述六方氮化硼纳米片原料加入溶剂中，在超声功率为200W~500W的条件下超声处理8小时~24小时，离心处理制备得到六方氮化硼纳米片分散液。

5.如权利要求4所述的石墨烯场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述溶剂为有机醇和水的混合溶剂，且所述混合溶剂中，所述有机醇的体积百分含量为30%~70%。

6.如权利要求5所述的石墨烯场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述溶剂为体积比为1:1的乙醇和水的混合溶剂。

7.如权利要求3至6任一项所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述六方氮化硼纳米片分散液的浓度为0.5mg/mL~10mg/mL；和/或

所述六方氮化硼纳米片分散液中的六方氮化硼纳米片的尺寸为0.1μm~10μm，厚度为1nm~50nm。

8.如权利要求3至6任一项所述的场发射阴极的制备方法，其特征在于，在所述六方氮化硼纳米片薄膜背离所述导电基板的表面沉积石墨烯的步骤包括：配置石墨烯溶液，在所述六方氮化硼纳米片薄膜背离所述导电基板的表面沉积石墨烯溶液，干燥成膜。