一种石墨烯导热膜的制备方法与流程

文档序号:15152929发布日期:2018-08-10 21:22阅读:1013来源:国知局

本发明涉及一种导热膜的制备技术领域,尤其涉及一种石墨烯导热膜的制备方法。



背景技术:

随着电子技术的迅速发展,电子元器件的集成程度和功率密度不断提高,电子器件的耗散功率密度和发热量越来越大。因此,散热问题变得越来越重要,对热管理技术的要求也更加严格。

石墨烯是二维sp2键的单层碳原子晶体,与三维材料不同,其低维结构可显著削减晶界处声子的边界散射,并赋予其特殊的声子扩散模式。研究表明,室温下石墨烯的热导率(k)已超越块体石墨(2000w/(m·k))、碳纳米管(3000~3500w/(m·k))和钻石等同素异形体的极限,达到5300w/(m·k),远超银(429w/(m·k))和铜(401w/(m·k))等金属材料。优异的导热和力学性能使石墨烯在热管理领域极具发展潜力,但这些性能都是基于微观的纳米尺度,难以直接利用。因此,将纳米的石墨烯宏观组装形成薄膜材料,同时保持其纳米效应是石墨烯规模化应用的重要途径。石墨烯基薄膜可作为柔性面向散热体材料,满足led照明、计算机、卫星电路、激光武器、手持终端设备等高功率、高集成度系统的散热需求。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种石墨烯导热膜的制备方法,包括以下步骤:

s1:在室温下将一定质量比的乙炔和硅粉加入到环丙基乙炔,混合均匀,干燥后置于燃爆器内的多孔镍箔片上;

s2:在多孔镍箔片的底部设置火花塞,利用火花塞点燃,产生燃爆反应,反应结束后通过多孔镍箔片上的孔,收集漏下的反应产物;

s3:取出反应产物后进行冷却,清洗、干燥后得到石墨烯颗粒;

s4:将上述步骤s3中得到的氧化石墨烯溶液中加入适量的碳纤维,离心搅拌混合均匀,得到氧化石墨烯与碳纤维的混合溶液;

s5:上述步骤s4中得到的混合溶液均匀的涂覆在事先涂好脱模剂的pet膜上,然后将其放入-20-10℃冷冻箱中冷冻1-2h后,再后用纳米干燥机干燥得到石墨烯复合导热膜。

作为优选方案,根据步骤s4,所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维中的一种或几种的混合物。

作为优选方案,所述乙炔和硅粉的重量比为2.5:60。

作为优选方案,所述石墨烯颗粒比表面积为60-90m2/g。

作为优选方案,所述乙炔、硅粉和环丙基乙炔的重量比为(82-98):(1.5-3):(5-10)。

本发明在制备石墨烯的方法过程中采用乙炔为燃爆及基点,避免了使用氧还原的方法对环境造成的污染;本发明通过冷冻及纳米干燥机进行对薄膜干燥,能够提高散热效果。因此,使用本发明的石墨烯导热膜的制备方法能够降低对环境的污染,且生产效率相比现阶段的有较大的提高。

具体实施方式

以下的实施例便于更好地理解本发明,但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料,如无特殊说明,均为市售分析纯试剂。

本发明提供一种石墨烯导热膜的制备方法,包括以下步骤:

s1:在室温下将一定质量比的乙炔和硅粉加入到环丙基乙炔,混合均匀,干燥后置于燃爆器内的多孔镍箔片上;

s2:在多孔镍箔片的底部设置火花塞,利用火花塞点燃,产生燃爆反应,反应结束后通过多孔镍箔片上的孔,收集漏下的反应产物;

s3:取出反应产物后进行冷却,清洗、干燥后得到石墨烯颗粒;

s4:将上述步骤s3中得到的氧化石墨烯溶液中加入适量的碳纤维,离心搅拌混合均匀,得到氧化石墨烯与碳纤维的混合溶液;

s5:上述步骤s4中得到的混合溶液均匀的涂覆在事先涂好脱模剂的pet膜上,然后将其放入-20-10℃冷冻箱中冷冻1-2h后,再后用纳米干燥机干燥得到石墨烯复合导热膜。

作为优选方案,根据步骤s4,所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维中的一种或几种的混合物。

作为优选方案,所述乙炔和硅粉的重量比为2.5:60。

作为优选方案,所述石墨烯颗粒比表面积为60-90m2/g。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明提供石墨烯导热膜的制备方法过程中采用乙炔为燃爆及基点,避免了使用氧还原的方法对环境造成的污染;本发明通过冷冻及纳米干燥机进行对薄膜干燥,能够提高散热效果。因此,使用本发明的石墨烯导热膜的制备方法能够降低对环境的污染,且生产效率相比现阶段的有较大的提高。

技术研发人员:孙清友
受保护的技术使用者:孙清友
技术研发日:2018.03.12
技术公布日:2018.08.10
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