石墨烯金属化技术：就是利用石墨烯作为二维材料一些特性：高导电性，高比表及高比表带来的强吸附性，耐温性和具有一定常温抗氧化性等，通过对基材表面的电荷调整，极性改变，借助氢键，静电等作用和10纳米微距内的范德华力（分子力）的作用，使作为导电材料的石墨烯微片吸附在基材表面，经过一系列处理后，膜层固化，紧密贴合在基材表面，形成一层导电层，为后续电镀提供一层导电基底和打底基础。
石墨烯金属化工艺的特点：
1.整个流程是物理性浸泡处理，没有化学反应，因此处理条件简单快捷；
2.整个处理流程涉及到的化学品比传统化学镀工艺大大减少，提高了生产车间的工业安全；
3.三废排放大大减少，废水处理简单，污水处理成本大大降低，环境污染大大减少；
4.设备投入较传统化学镀减少，设备占地面积也大大减少；
5.生产效率高，水电消耗骤减；符合双碳战略；
6.核心材料石墨烯材料可以实现回收再利用，达到绿色循环的经济效益；
三．石墨烯金属化工艺在线路板，载板行业的应用；
相比与传统孔金属化方法化学铜层，直接电镀（黑孔，有机导电膜，黑影等），石墨烯孔金属化膜层具有自己特殊的一些特性;
1.更薄的膜层：
传统化学铜铜层薄铜厚度一般在0.2-0.6微米厚度，厚化铜厚度在1.2-2.0微米，直接导电膜厚度0.5-0.8微米，黑孔石墨层厚度0.8-1.2微米；石墨烯膜层厚度仅为几到十几个纳米的厚度，相比化学铜层膜层更薄，结合力更好；
2.更好的结合力
3.耐酸碱，抗氧化和耐高温
石墨烯金属化孔工艺膜层具有良好的耐化性：
①试验数据经石墨烯孔金属化处理的FR-4基材，分别在10%的氢氧化钠溶液，10%的硫酸溶液，5%的显影液溶液浸泡处理，三个月无明显脱落，变色；说明石墨烯膜层具有良好的耐化性；
经过石墨烯膜层处理后的板子可以长期保存，只要保持膜层表面的干净，就可以有效保证后续加工的可靠性和品质。
4.基材的普适性
线路板各种基材很多，环氧，CEM，BT树脂，PI软板等，因为石墨烯是依靠静电和分子力与基材结合，在这一点与传统化学铜完全靠布朗运动和静电吸附的胶体活化处理具有更加广泛的基材普适性和良好的加工处理能力。
5.孔壁结合力
石墨烯金属化膜层电镀后，分别经过热冲击处理后观察，与孔壁基地结合良好，无分层和断裂，具有良好的结合力和延展性；
6.膜层延展性和应力
石墨烯金属化膜层是一层几到十几个纳米的膜层，微观是片状结构，在膜层延展性上具有强大的应变延展能力，膜层之间片状石墨烯微片可以发生滑动而不改变膜层本身的状态和导电性。因为膜层本身非常薄，因此对与基材的敷形性和随变性更强。
7.膜层电镀效果
传统薄铜工艺20-30min
传统厚化铜工艺15-25min
黑孔工艺70-80min
直接电镀工艺140-150min
石墨烯金属化孔工艺8-20min，
根据实验结果，石墨烯金属化膜层具有更快的上铜速率，相比化学铜具有更加优异的导电性能。
8.更佳工艺选择范围
石墨烯金属化孔工艺处理之后，生产板可以直接进行图形转移，也可以进行板电。在生产工艺的选择上，特别对于线路板厂家来说，具有更好的选择自由度和工艺路线的自由更改，使线路板的生产工艺流程具有一定柔性可变。无论是正片制程还是负片制程，可以很好的自由选择，不再受化学铜薄铜厚铜选择，薄铜必须要及时板电加厚的制程困扰。
9.更好的填平敷形性：
10.工艺流程：
①GM石墨烯金属化孔工艺流程
A．软板石墨烯金属化孔工艺流程：
微蚀—二级水洗—除油—二级水洗—GM石墨烯金属化—烘干---微蚀—二级水洗—烘干—出板
备注：
b.石墨烯金属化膜层厚度在几到几十个纳米;
c.耐高温抗氧化，耐酸碱，极强耐化性，在空气中可以长久保存，不担心膜层氧化失去效果;
d.石墨烯金属化处理后，可以直接图形，也可以直接板电。
B.硬板石墨烯金属化孔处理工艺流程
磨板—二级水洗—除油—二级水洗—GM石墨烯金属化—烘干—微蚀—二级水洗—烘干—出板—板电/图形转移
b.石墨烯金属化孔膜层厚度在几到几十个纳米;
d.石墨烯金属化孔工艺处理后，可以直接图形，也可以直接板电
②传统化学铜工艺流程：（软板/硬板）
PI调整—二级水系—除油—二级水洗—微蚀—二级水洗—预浸-活化—二级水洗—解胶/加速—二级水洗—化学沉铜—二级水洗—出板--板电
b.化学铜膜层厚度一般在0.2-0.6微米，
c.在空气中极易氧化，要用纯水或柠檬酸浸泡，酸液容易污染板面；沉铜后要尽快电镀铜，24小时后可能会出现金属化膜层氧化失效，造成孔无铜或者孔壁破洞；
③黑孔工艺流程：
PI调整—二级水洗—除油—二级水洗—黑孔---烘干---清洁—二级水洗—黑孔---烘干—微蚀—二级水洗—抗氧化—二级水洗—板电
b.做板后要尽快板电，否则12-24小时后，可能会出现金属化膜层氧化失效，造成孔无铜或者孔壁破洞；
c.膜层本身物性较脆，容易破损，与孔壁结合力相对较差；
d.处理后的膜层为颗粒状结构，微蚀过度容易成基材和孔内各处铜环结合处发生楔形空破，造成孔铜连接可靠性问题或者潜在隐患。
综合对比后，石墨烯金属化工艺相比传统沉铜具有如下优势：
1.流程短，生产加工效率高，更适合于水平线自动化智能化；
2.生产工艺简单，操作维护容易，分析控制简易；
3.水电消耗大大降低，废水废液废气大大减少；污水处理相对简单很多，
4.大大减少了化学品，危化品，剧毒化学品，重金属，贵金属等使用；
5.石墨烯主材料可以循环使用或者回收再利用，实现绿色环保循环经济；
四．石墨烯金属化工艺在新能源领域复合铜箔上的应用；
我们采用石墨烯金属化技术取代真空溅射或者蒸镀技术，一个设备投资少，原材料价格相对降低很多；同时新技术采用物理性浸泡处理，简单快捷，膜层处理表面均匀性好，结合力均匀且稳定，无针孔，不会攻击基材造成膜面损害；结合力可以不断调整改进。该技术可以处理各种不同基材或者不同厚度材料，对于超薄材料具有更好的加工优势和成本优势；
五．石墨烯金属化工艺在塑料镀的应用；
传统塑胶电镀一般采用化学镀镍或者化学镀铜，流程长，效率低，现场使用化学品多，安全引火极大，电镀厂或者电镀工序失火是行业内常见的现象，污水处理也相对复杂，潜在环境危害极大。采用石墨烯金属化工艺可以大大缩短工艺流程，大大降低化学品的使用，减少三废排放。结合化学前处理，可以同时减少传统七价铬的使用和污水处理的麻烦。该项技术一旦推广应用塑料电镀行业，前景和发展潜力不可限量。
六．石墨烯金属化工艺或者涂层在电磁屏蔽和电磁辐射中的应用；
传统设备的需要做电磁屏蔽或者防辐射处理，常见手段采用金属材料，导电材料作为防护壳，防护罩或者图层。采用石墨烯金属化可以在基材或者外壳内外表面涂覆一层一定厚度的石墨烯材料，达到防电磁辐射或者抗电磁干扰的目的。通过简单的前处理和物理性浸泡和后处理固化，既可以满足现有的性能要求，也使设备外观简洁更加轻便，设备重量大大减轻，便于运输安装；
七．石墨烯金属化处理设备
八．结束语：
参考文献：
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