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石墨烯导电性能测试

原创
发布时间:2025-08-19 10:14:31
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检测项目

电学性能测试:

  • 表面电阻:表面电阻率(Ω/sq,参照ISO3915),载流子迁移率(cm²/V·s)
  • 体积电阻:体积电阻率(Ω·cm),电导率(S/m,参照ISO1853)
  • 霍尔效应:霍尔系数(m³/C),载流子浓度(cm⁻³)
结构表征:
  • 层数分析:石墨烯层数(1-10层),晶格缺陷密度(defects/μm²)
  • 掺杂测试:掺杂浓度(atoms/cm²),掺杂均匀性(偏差≤5%)
  • 边缘特性:边缘粗糙度(nm),手性角度(°)
表面特性测试:
  • 表面形貌:表面粗糙度(Ra≤0.5nm),接触角(°)
  • 表面电荷:Zeta电势(mV),表面功函数(eV)
热性能测试:
  • 热导率:面内热导率(W/m·K,参照ISO22007),热扩散系数(mm²/s)
  • 塞贝克效应:塞贝克系数(μV/K),热电优值(ZT)
机械性能测试:
  • 拉伸强度:断裂强度(GPa),杨氏模量(TPa)
  • 弯曲性能:弯曲半径(mm),疲劳寿命(cycles)
化学分析:
  • 成分检测:碳含量(≥99.5wt%),杂质元素(ppm级)
  • 氧化程度:氧碳比(O/C≤0.05),官能团密度(groups/nm²)
光学性能测试:
  • 透光率:可见光透光率(%),吸收系数(cm⁻¹)
  • 拉曼光谱:D峰/G峰比(ID/IG≤0.2),2D峰位置(cm⁻¹)
环境稳定性测试:
  • 湿热老化:电阻变化率(≤5%after100h),氧化速率
  • 化学腐蚀:耐酸碱性(pH1-14),降解阈值
界面特性测试:
  • 界面电阻:电极-石墨烯界面电阻(Ω·cm²),接触电阻(mΩ·cm)
  • 粘附强度:剥离力(N/m),剪切强度(MPa)
掺杂效果测试:
  • 掺杂类型:n型/p型掺杂浓度(cm⁻³),掺杂效率(%)
  • 掺杂均匀性:面内均匀性(偏差≤3%),层间扩散系数

检测范围

1.单层石墨烯薄膜:CVD法制备样品,重点检测表面电阻均匀性、缺陷密度及载流子迁移率,应用于透明电极研发

2.多层石墨烯片材:机械剥离或化学还原样品,侧重体积电阻率、层间耦合效应及热导率测试,用于散热材料验证

3.石墨烯粉末:氧化还原法制备粉末,核心检测电导率、比表面积及杂质含量,支撑电池电极材料开发

4.石墨烯复合材料:聚合物或金属基复合材料,着重界面电阻、掺杂效果及机械-电学协同性能,适用传感器制造

5.石墨烯量子点:纳米尺寸样品,检测荧光量子产率、电化学窗口及表面电荷,针对生物成像应用

6.石墨烯气凝胶:多孔结构材料,重点测试体积电导率、孔隙率影响及压缩回弹性,用于超级电容器

7.石墨烯涂层:基材表面涂层样品,检测涂层厚度均匀性、附着强度及耐环境老化性能,面向防腐领域

8.石墨烯纤维:纺丝制备纤维,侧重拉伸导电性、柔韧性及疲劳寿命,适用于可穿戴设备

9.石墨烯基传感器:功能化器件样品,核心测试灵敏度、响应时间及稳定性,支撑气体或生物传感验证

10.石墨烯晶体管:半导体器件结构,重点测试开关比、载流子迁移率及栅极漏电流,用于微电子应用

检测方法

国际标准:

  • ISO3915:2022导电材料表面电阻测试方法
  • ISO1853:2018导电橡胶体积电阻率测量
  • ISO22007-4:2017薄材料热导率测定瞬态法
  • IEC62631-3-1:2016固体绝缘材料体积电阻测试
  • ASTMF76:2020半导体材料霍尔效应测量
国家标准:
  • GB/T31838.2-2021纳米材料电性能测试体积电阻率
  • GB/T35108-2017石墨烯材料层数表征拉曼光谱法
  • GB/T41242-2022二维材料载流子迁移率测试方法
  • GB/T29856-2013半导体材料霍尔系数测量
  • GB/T20236-2023纳米材料热扩散系数测试激光闪射法
国际标准如ISO3915采用四点探针法精准测量表面电阻,而GB/T31838.2-2021优化了样品制备流程以适应纳米尺度样品;ISO22007-4使用瞬态热源法确保热导率准确度,GB/T20236-2023则强调激光闪射法的快速响应特性;霍尔效应测试中ASTMF76规范了磁场强度范围,GB/T29856-2013针对国内设备校准差异调整了电压测量精度

检测设备

1.四探针电阻率测试仪:Keithley2450型(电阻范围1μΩ-1GΩ,精度±0.1%)

2.霍尔效应测量系统:LakeShore8400系列(磁场强度0-2T,灵敏度0.1μV)

3.扫描电子显微镜:HitachiSU8000型(分辨率0.4nm,加速电压0.5-30kV)

4.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon型(扫描范围90μm,力分辨率0.1pN)

5.拉曼光谱仪:RenishawinViaQontor(光谱范围200-4000cm⁻¹,激光波长532nm)

6.热导率测试仪:NetzschLFA467HyperFlash(温度范围-100-500℃,精度±3%)

7.万能材料试验机:Instron5969型(载荷范围0.001N-10kN,应变速率0.0001-1000mm/min)

8.X射线光电子能谱仪:ThermoScientificK-Alpha(能量分辨率0.5eV,检出限0.1at%)

9.傅里叶变换红外光谱仪:PerkinElmerSpectrumTwo(波数范围4000-400cm⁻¹,分辨率0.5cm⁻¹)

10.环境测试箱:ESPECSH-241(温湿度范围-40-150℃,20-98%RH)

11.电化学工作站:CHI760E型(电流范围±250mA,电位扫描速率0.001-10000V/s)

12.塞贝克系数测量系统:LinseisTFAPT1000(温度梯度0.1-100K,电压分辨率0.01μV)

13.紫外-可见分光光度计:ShimadzuUV-2600i(波长范围190-1400nm,带宽0.1nm)

14.等离子体增强化学气相沉积系统:CVDEquipmentCorporationPECVD(生长温度200-1000℃,气体流量控制精度±1sccm)

15.纳米压痕仪:HysitronTI980(载荷范围1nN-10mN,位移分辨率0.02nm)

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。

注意: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).

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师.

合作客户(部分)

1、自创办以来和政、企、军多方多次合作,并获得众多好评;

2、始终以"助力科学进步、推动社会发展"作为研究院纲领;

3、坚持科学发展道路,统筹实验建设与技术人才培养共同发展;

4、学习贯彻人大精神,努力发展自身科技实力。

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