(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210923648.0 (22)申请日 2022.08.02 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114970796 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 三亚汉烯石墨烯技 术研究所有限 公司 地址 572000 海南省三 亚市崖州区招商三 亚深海装备产业园B栋 (72)发明人 何大平　张博涵　刘雪玉　 (74)专利代理 机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 1 1401 专利代理师 张文俊 (51)Int.Cl. G06K 19/077(2006.01)G06F 30/20(2020.01) C01B 32/184(2017.01) C01B 32/194(2017.01) B32B 27/36(2006.01) B32B 27/06(2006.01) B32B 7/12(2006.01) B32B 33/00(2006.01) B32B 3/08(2006.01) H01Q 1/36(2006.01) H01Q 1/22(2006.01) (56)对比文件 JP 201919 2084 A,2019.10.31 CN 112391150 A,2021.02.23 CN 112391150 A,2021.02.23 审查员 赵畅 (54)发明名称 可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签及其 制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种可随微波炉加热的石墨 烯膜RFID标签及其制备方法。 采用高电导率、 高 热导率和 高燃点的自组装石墨烯膜代替常规的 铜、 铝等金属作为天线材料， 设计并制作符合不 同频段应用需求的RFID标签天线形式； 选用高分 子聚合物作为基材， 完成芯片与天线端口绑定后 在芯片上方覆盖一层耐高温保护胶， 制成的标签 可粘附在物品包装外表面 或内侧， 携带物品的一 系列数据信息， 为物品提供智 能包装； 无需引入 额外结构来分散或抑制金属天线导体上电荷的 积聚， 降低标签成本， 提升安全性能， 实现标签随 物品在微波炉加热、 解冻等其它烹饪模式， 进而 控制微波炉相关操作过程。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 114970796 B 2022.11.18 CN 114970796 B 1.一种可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签， 其特征在于， 包括： 基材、 石墨烯膜天线 以及芯片， 所述石墨烯 膜天线位于所述基材 上， 所述芯片与所述 石墨烯膜天线绑定； 其中， 所述石墨烯 膜天线采用石墨烯 膜加工得到； 所述石墨烯 膜的制备 方法为： 将氧化石墨烯浆料涂布至基 体上， 烘干后， 得到氧化石墨烯 膜； 将氧化石墨烯膜在惰性气氛下， 于1200℃退火2h再于2800℃退火1h， 得到预处理石墨 烯膜； 再将预处 理石墨烯 膜于300MPa的压力下静态压延处 理1h， 得到石墨烯 膜； 所述氧化石墨烯浆料的制备方法为： 将10重量份的氧化石墨烯掺入90重量份的水中混 合搅拌分散， 待混合物 黏度上升至10Pa ·s后， 加入0.8重量份的掺杂剂继续搅拌， 待掺杂剂 分散均匀， 黏度降低至1Pa ·s以下后， 进一步搅拌分散， 待分散完成后， 加入氨水调节混合 物pH值升为1 1， 并搅拌至黏度升 至30Pa·s以上， 得到氧化石墨烯浆料； 其中， 所述 掺杂剂为氧化铁； 石墨烯膜的厚度为25 μm、 电导 率为1.5×106S/m、 热导 率为1300W/(m•K)、 燃点为900℃。 2.如权利要求1所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签， 其特征在于， 还包括面 材， 在所述面材底面涂覆耐高温胶黏剂以使所述面材与所述基材贴合， 并覆盖所述石墨烯 膜天线以及芯片。 3.如权利要求1所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签， 其特征在于， 所述基材以 及面材的材 料为高分子聚合物薄膜材 料。 4.如权利要求3所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签， 其特征在于， 所述高分子 聚合物薄膜材 料包括PET、 P P、 PE、 PI中的一种。 5.如权利要求3所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签， 其特征在于， 所述高分子 聚合物薄膜材 料的介电常数在10 00MHz内为2~5。 6.一种如权利要求1~5任一所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 运用电磁仿真软件设计与芯片的复阻抗共 轭匹配的天线结构； 依据设计的天线结构， 将石墨烯 膜加工成石墨烯 膜天线； 将所述石墨烯膜天线与所述芯片绑定， 然后在所述芯片上涂覆耐高温胶后， 烘干后固 化， 再将所述石墨烯 膜天线与所述芯片贴合在基材 上。 7.如权利要求6所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签的制备方法， 其特征在于， 在所述芯片上涂覆耐高温胶后以80~100℃烘干1~2h后固化。 8.如权利要求6所述的可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签的制备方法， 其特征在于， 若所述石墨烯膜RFID标签还包括面材， 则所述石墨烯膜RFID标签的制备方法还包括将面材 贴合于所述基材 上， 所述面材覆盖所述石墨烯 膜天线以及所述芯片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114970796 B 2可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及无线射频识别技术领域， 尤其涉及一种可随微波炉加热的石墨烯膜 RFID标签及其制备 方法。 背景技术 [0002]RFID技术属于物联网感知层， 是一种非接触、 实时快速、 高效准确地采集和处理物 品实体信息的自动识别技术， 无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 目前， RFID标签广泛应用于物流监控、 仓储盘点、 门禁管理、 智 能家居、 无人零售、 医疗健康等领 域， 结合传感器技术、 定位技术等物联网核心技术， 从而实现真正意义上的万物互联。 随着 RFID技术应用的持续推广， RFID标签的适用领域在逐步扩大， 物品的智能包装对加强物品 安全监管、 提升物品质量、 方便物品使用等方面至关重要。 但是， 现有金属材质的商用标签 不能随物品一起在微波炉内加热， 这是因为微波不能穿透标签天线金属 导体， 在微波炉强 电磁场作用下天线表面的电荷积聚超过其承受极限， 特别是在天线与芯片绑定处、 天线导 体较窄处、 弯 折处或密集处， 会产生电弧放电， 发生爆 燃， 损坏标签及物品， 存在严重安全问 题。 [0003]目前适用于微波炉的RFID标签有以下几种设计方法： 一、 使用高介电系数的材料 覆盖标签天线,增大电容使天线导体可容纳更多电荷； 二、 设置牺牲导体或屏蔽导体结构， 分散电荷积聚； 三、 在标签芯片处设置微波反射或热沉连接结构， 反射或吸收热量。 这些方 法都是以传统金属天线为基础， 需要引入额外结构来分散或抑制电荷积聚， 制作工艺复杂， 加工成本较高， 不利于大批量 生产和大规模应用。 [0004]基于目前使用传统金属材质制作适用于微波炉加热RFID标签存在的不足， 有必要 使用新型导电、 耐高温、 高燃点材 料对此进行改进。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明提出了一种可随微波炉加热的石墨烯膜RFID标签及其制备方 法， 以解决或至少部分解决现有技 术中存在的技 术问题。 [0006]第一方面， 本发明提供了一种可随微波炉加热的石墨烯 膜RFID标签， 包括： [0007]基材、 石墨烯膜天线以及芯片， 所述石墨烯膜天线位于所述基材上， 所述芯片与所 述石墨烯 膜天线绑定； [0008]其中， 所述石墨烯 膜天线采用石墨烯 膜加工得到； [0009]所述石墨烯 膜的制备 方法为： [0010]将氧化石墨烯浆料涂布至基 体上， 烘干后， 得到氧化石墨烯 膜； [0011]将氧化石墨烯膜在惰性气氛下， 于1000~1500℃退火1~3h再于2500~3000℃退火 0.5~1h， 得到预处 理石墨烯 膜； [0012]再将预处理石墨烯膜于100~300MPa的压力下静态压延处理0.5~2h， 得到石墨烯 膜。说　明　书 1/7 页 3 CN 114970796 B 3