中国成功突破大尺寸石墨烯膜量产 迈出应用级关键一步

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        中航工业航材院石墨烯及应用研究中心何利民博士

        CVD技术制备石墨烯的路走通了，整个团队还沉浸在成功的喜悦中。就在大家都以为可以去开庆功宴的时候，何利民博士却向团队成员提出了新的要求：“石墨烯膜是做出来了，但是现在很多高校和团队的实验室都可以做，我们接下来要做的，是做他们没有做过的，我们要做大尺寸、高质量、工程化的石墨烯生产！只有这样，石墨烯材料才能真正迈出走向应用的关键一步！”

        如果说利用CVD法制备石墨烯是一个难点，那么，把微观的石墨烯做宏观，更是难上加难。工艺如何控制？模具怎么设计？大片的膜能否连续生长？大尺寸石墨烯能否完整转移……这都是摆在何利民和他的团队面前的难题。为了解决这些问题，每一次生产过程，他都在现场记录参数，整个生产过程都守在设备边观察。一个小小的参数改变，他都会反复推敲，用各项试验验证。

        多少个日夜、无数次试验过去了，却始终不能解决大片连续生长的问题，团队成员渐渐有些灰心。作为团队的核心及领导者，何利民一次又一次给大家打气鼓励，并大量查看文献，向业内资深人士请教学习，开拓新的试验思路，设计新的试验方案。

        CVD法“长”出石墨烯(a)渗碳沉碳机制(b)表面吸附生长机制

        终于在2012年底，团队传来了令人激动的喜讯：200mm×200mm大尺寸的石墨烯膜终于成功制备出来了！各项性能检测结果均优异！这次尺寸上的突破，标志着石墨烯膜工程化制备的开端，是石墨烯材料发展史上浓妆重抹的一笔！这次试验的成功更加坚定了何利民博士工程化制备石墨烯膜的决心和信念。他相信，低成本，大规模石墨烯膜制备不是梦，而是石墨烯材料投入应用的重要一环，具有巨大的市场效益和社会效益！


        200mm×200mm大尺寸石墨烯膜在国内首次成功制备出来了，但何利民博士一刻也不敢松懈，他意识到，对于工业应用来讲，这样规模的生产远远不能满足市场需求，必须从成本、制备难易程度等各方面全面入手，使其真正落入各行各业应用中。因此，前期研制工作结束后，他又马不停蹄地从扩大尺寸、提高质量、提升产量、采用国产铜箔、连续成卷状生产等方面开展研究工作，并最终彻底地将石墨烯膜制备从神坛上拉了下来。