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石墨烯膜检测

原创版权 关键字：石墨烯膜测试机构,石墨烯膜测试方法,石墨烯膜测试范围 相关: 发布时间： 2025-06-05 09:07:05

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因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

检测项目

结构特性：

  • 层数测定：单层率（≥98%）、平均层数（AFM/光学对比法）
  • 缺陷分析：ID/IG值（拉曼光谱，ISO/TS 21356-1）、空位密度（≤5×10¹¹/cm²）
  • 晶格结构：晶畴尺寸（SAED，ASTM E3061-17）、层间距（0.335±0.005nm）
电学性能：
  • 导电性：方阻（四探针法，GB/T 15662-1995）、载流子迁移率（霍尔效应）
  • 介电特性：介电常数（1MHz，ASTM D150-18）、击穿场强（≥3MV/cm）
力学性能：
  • 强度测试：拉伸强度（≥130GPa，ISO 19212-3）、弹性模量（1.0±0.1TPa）
  • 柔韧性：弯曲疲劳（10⁶次@1mm曲率半径）
热学性能：
  • 导热系数：面内导热（≥3000W/m·K，ASTM E1461-13）
  • 热稳定性：失重起始温度（≥450℃，GB/T 27761-2011）
光学性能：
  • 透光率：550nm透射率（单层≥97.7%，ISO 13468-2）
  • 吸光系数：紫外-可见光谱（α=2.3%/层）
表面特性：
  • 粗糙度：RMS值（AFM，≤0.5nm）
  • 接触角：亲水性（水接触角85±5°）
化学纯度：
  • 元素分析：氧含量（≤0.5wt%，EDS）、金属残留（≤10ppm，ICP-MS）
  • 官能团：C/O比（XPS，≥30:1）
厚度均匀性：
  • 膜厚分布：厚度偏差（±5%，椭圆偏振法）
  • 覆盖度：针孔密度（≤1个/cm²）
环境稳定性：
  • 耐湿性：85℃/85%RH老化后电阻变化率（≤5%）
  • 抗氧化性：空气环境失效率（200℃/24h≤3%）
功能特性：
  • 气体阻隔性：氦气渗透率（≤10⁻¹⁰ Barrer，ASTM D1434）
  • 离子筛分性能：NaCl截留率（≥99.9%）

检测范围

1. CVD生长石墨烯膜： 铜/镍基表面生长膜，重点检测层数均一性及金属残留量

2. 氧化石墨烯膜： 溶液成膜材料，核心检测含氧官能团分布及还原度

3. 转移石墨烯膜： 聚合物支撑转移膜，侧重界面污染物及机械损伤检测

4. 复合增强膜： 石墨烯-聚合物复合膜，重点检测界面结合强度及透光率衰减

5. 柔性透明导电膜： PET/玻璃基导电膜，核心检测方阻-透光率协同系数（σDC/σOp）

6. 导热界面材料： 热管理用覆铜膜，检测面内/面间导热各向异性比

7. 分离过滤膜： 多孔支撑复合膜，重点检测亚纳米级孔径分布及通量稳定性

8. 防腐涂层膜： 金属基防护涂层，检测针孔缺陷密度及电化学阻抗（≥10⁶Ω·cm²）

9. 储能电极膜： 超级电容器用薄膜，侧重比表面积（≥1500m²/g）及体积电容保持率

10. 量子器件基膜： 单晶衬底转移膜，严格检测晶格畸变率（≤0.1%）及载流子平均自由程

检测方法

国际标准：

  • ISO/TS 21356-1:2021 石墨烯层数表征（拉曼光谱法）
  • ASTM F76-08(2020) 半导体材料电阻率测试
  • IEC 62607-3-1:2014 纳米材料电子特性测量
  • ASTM E2546-15 薄膜厚度测量（椭圆偏振法）
国家标准：
  • GB/T 40066-2021 石墨烯材料层数测定（光学对比法）
  • GB/T 40045-2021 石墨烯薄膜方阻测试（四探针法）
  • GB/T 30544.13-2018 纳米科技术语（石墨烯部分）
  • GB/T 36363-2018 锂离子电池用石墨烯导电剂（薄膜适用部分）
方法差异说明：国标GB/T 40045规定四探针间距1mm，较ASTM F76标准间距（1.27mm）更适用于微区测量；层数判定中ISO标准采用2D峰半峰宽，国标则结合G峰位移量。

检测设备

1. 激光共焦拉曼光谱仪： HORIBA LabRAM HR Evolution（532nm激光，光谱分辨率0.35cm⁻¹）

2. 原子力显微镜： Bruker Dimension Icon（分辨率0.1nm，PeakForce Tapping模式）

3. 场发射扫描电镜： ZEISS GeminiSEM 500（分辨率0.8nm @1kV）

4. 四探针电阻仪： MCP-T610（测量范围10⁻³-10⁶Ω/sq，恒流源±0.1%）

5. 霍尔效应测试系统： Lake Shore 8404（磁场强度2T，分辨率10⁸Ω·cm）

6. 电子万能材料试验机： Instron 5944（载荷分辨率0.0001N，位移精度0.1μm）

7. 稳态热导仪： Netzsch LFA 467 HyperFlash（测量范围0.1-2000W/m·K）

8. 椭偏仪： J.A. Woollam M-2000DI（波长范围245-1700nm，膜厚分辨率0.1Å）

9. X射线光电子能谱仪： Thermo Scientific K-Alpha+（能量分辨率0.45eV）

10. 透射电子显微镜： FEI Talos F200X（STEM分辨率0.16nm）

11. 接触角测量仪： Krüss DSA100（精度±0.1°，高速摄像1000fps）

12. 气体渗透测试仪： GDP-C（符合ASTM D1434，灵敏度10⁻¹⁵ mol/m·s·Pa）

13. 紫外可见分光光度计： PerkinElmer Lambda 1050（波长精度±0.08nm）

14. 电感耦合等离子体质谱仪： Agilent 7900（检出限≤ppt级）

15. 环境试验箱： ESPEC PCT-408（温控范围-70~180℃，湿度10-98%RH）

北京中科光析科学技术研究所【简称：中析研究所】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

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