一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法
专利汇可以提供一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是一种基于 石墨 烯的 电子 电路 的制作设备及其制作方法。包括有精密 注射器 、微 纳米 纤维 收集板、控制系统、高压直流电源、 静电纺丝 喷头、微纳米纤维、 石墨烯 层、 基板 、X-Y平台、石墨烯 氧 化环境装置。基板用于保护电路，石墨烯层沉积在基板上，用于电路的制作材料；近场电纺丝直写工艺用于电路的图案轨迹形成；石墨烯氧化过程用于电路的析出。本发明利用石墨烯带不同带宽而显现的 导电性 或者 半导体 性质，可以在石墨烯层上形成导体或者晶体管，把石墨烯作为静电纺丝的接收板，利用近场电纺丝直接工艺可以在石墨烯上进行微纳米纤维图案可控沉积，制作电路轨迹，利用氧化石墨烯的不导电性，可以将没有被微纳米纤维保护的石墨烯氧化掉，从而析出电路。，下面是一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种基于石墨烯的电子电路的制作设备，其特征在于包括有精密注射器、微纳米纤维收集板、控制系统（3）、高压直流电源（7）、静电纺丝喷头（10）、微纳米纤维（11）、石墨烯层（12）、基板（13）、X-Y平台（14）、石墨烯氧化环境装置（15），其中精密注射器包括有用于给注射器提供动力的注射器推杆（1）、注射器储液器（2），其中注射器推杆（1）安装在注射器储液器（2）上，注射器储液器（2）用于静电纺丝溶液的供给；用于形成微纳米纤维（11）的静电纺丝喷头（10）安装在注射器储液器（2）上，高压直流电源（7）的高电压端通过导线（9）与静电纺丝喷头（10）连接，为静电纺丝提供纺丝电压；控制高压直流电源（7）的控制系统（3）通过导线（5）与高压直流电源（7）连接，高压直流电源（7）的低电压端通过导线（8）与石墨烯层（12）相连，使得在静电纺丝过程中静电纺丝喷头（10）与石墨烯层（12）之间形成纺丝电场，石墨烯层（12）单层沉积在基板（13）上作为静电纺丝收集板；基板（13）安装在X-Y平台（14）上，X-Y平台（14）用于静电纺丝器件为收集器提供X-Y方向的运动速度和方向，使得微纳米纤维得到可控图案化沉积；控制系统（3）通过信号线（6）控制X-Y平台（14）运动，在石墨烯层（12）上沉积了纳米纤维（11）图案之后，将基板（13）连同石墨烯层（12）送至石墨烯氧化环境装置（15）处进行氧化，在石墨烯氧化环境装置（15）的作用下有微纳米纤维（11）图案保护的石墨烯层（12）将不被氧化，而其他部分将被氧化成氧化石墨烯保护留下的石墨烯带，控制系统（3）通过信号线（4）控制石墨烯氧化环境装置（15）。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的电子电路的制作设备，其特征在于上述电子电路的材料是由石墨烯制备；电子元件和电路直接在石墨烯上生成。
3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的电子电路的制作设备，其特征在于上述石墨烯电子电路的基板（13）是柔性的。
4.一种基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于包括如下步骤：
16）路基板的制备；
17）电路设计；
18) 形成电路轨迹;
19)析出电路；
20）封装。
5.根据权利要求4所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于上述步骤
16）中电路基板的制备是将单层石墨烯（12）沉积到基板（13）上；上述步骤17）中电路设计是在控制系统（3）上完成，步骤18）形成电路轨迹是通过静电纺丝工艺在石墨烯层（12）表面上沉积微纳米纤维（10）。
6.根据权利要求5所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于上述静电纺丝工艺流程为：
1）静电纺丝溶液在注射器推杆（1）的作用下，从注射器储液器（2）里面挤出，在静电纺丝喷头（10）上形成泰勒锥；
2）高压直流电源（7）在控制系统（3）的控制下，高压直流电源（7）通过导线（9）将高压电传导给静电纺丝喷头（10），使得静电纺丝喷头（10）与石墨烯层（12）之间形成纺丝高压电场；
3）当开始纺丝后，控制系统（3）通过导线（6）控制X-Y运动平台（14）做数控插补运动，使得微纳米纤维（11）在石墨烯层（12）表面进行可控图案化沉积；
4）静电纺丝工艺石墨烯（12）表面沉积了微纳米纤维（11）电路图案后，将包括基板（13）的石墨烯层（12）送到石墨烯氧化环境装置（15）里面氧化，没有被微纳米纤维（11）保护的石墨烯将被氧化成氧化石墨烯，剩下的石墨烯即为石墨烯电路。
7.根据权利要求5所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于能用来生产MEMS或者NEMS器件；能用于制作柔性电子电路。
8.根据权利要求5所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于静电纺丝工艺是近场静电纺丝，微纳米纤维能进行精确沉积，静电纺丝溶液所形成的微纳米纤维能保护石墨烯不被氧化，被氧化的石墨烯依然能做为电路的保护材料。
9.根据权利要求5所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于静电纺丝工艺生产的微纳米纤维能控制其直径的沉积大小。
10.根据权利要求5所述的基于石墨烯的电子电路的制作方法，其特征在于是不会把微纳米纤维所覆盖的石墨烯氧化掉。
一种基于石墨烯的电子电路的制作设备及其制作方法
技术领域
背景技术
目前，通过近场电纺直写技术已经实现了直径由几纳米到数百纳米范围内近百种不同聚合物纳米纤维、各种类型聚合物、无机物复合纳米纤维及无机纳米纤维的制备。由高压静电纺丝技术所制备的纳米纤维材料已经在光电子、传感器和生物科学领域表现出极大的应用潜力。但由于大部分聚合物不到导电，因此利用电纺制作器件需要在聚合物里面加上一些导电纳米颗粒，而将静电纺丝的工艺与石墨烯材料的结合，可以生产出性能优异的微纳电子电路及其设备。
发明内容
17）电路设计；
18) 形成电路轨迹;
19)析出电路；
20）封装。
图3为本发明基于石墨烯的电子电路的制作设备的左视图；
图4为本发明基于石墨烯的电子电路的制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
17）电路设计；
18) 形成电路轨迹;
19)析出电路；
20）封装。
2）高压直流电源7在控制系统3的控制下，高压直流电源7通过导线9将高压电传导给静电纺丝喷头10，使得静电纺丝喷头10与石墨烯层12之间形成纺丝高压电场；
3）当开始纺丝后，控制系统3通过导线6控制X-Y运动平台14做数控插补运动，使得微纳米纤维11在石墨烯层12的表面进行可控图案化沉积；
4）静电纺丝工艺石墨烯12表面沉积了微纳米纤维11电路图案后，将包括基板13的石墨烯层12送到石墨烯氧化环境装置15里面氧化，没有被微纳米纤维11保护的石墨烯将被氧化成氧化石墨烯，剩下的石墨烯即为石墨烯电路。
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