一种石墨烯导热膜及制备方法、智能终端与流程

本申请涉及石墨烯，具体涉及一种石墨烯导热膜及制备方法、智能终端。

背景技术：

1、石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面二维层状材料，具有优异的物理化学性能，具有高达5300w/(m·k)的理论导热系数。与传统导热材料(石墨、铝、铜等)相比，导热高且重量轻，是理想的导热材料之一。

2、现有技术中制备大厚度的石墨烯导热膜一般是：采用多张石墨烯导热膜层压在一起或在基材上多次刮涂石墨烯浆料的方式。但采用多张石墨烯导热膜层压的方法，在各膜层之间在界面结合处的导热效果较差，且制备效率较低；多次刮涂石墨烯浆料的方式需要待前一次刮涂基本定型后才能二次刮涂，且后二次刮涂时会对前一道工序的膜层结构造成破坏，导致制备得到的石墨烯导热膜的缺陷较大，导热不理想的等问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种石墨烯导热膜及制备方法、智能终端，旨在解决现有的方法制备得到的大厚度的石墨烯导热膜存在导热效果不理想以及制备效率低的问题。

2、本申请第一方面提供一种石墨烯导热膜的制备方法，包括以下步骤：

3、制备石墨烯前驱体膜，所述石墨烯前驱体膜包括若干聚合物膜层和若干氧化石墨烯膜层，所述聚合物膜层和所述氧化石墨烯膜层交替层叠设置；

4、在保护性气氛下，对所述石墨烯前驱体膜进行炭化处理，得到炭化石墨烯膜；

5、在保护性气氛下，对所述炭化石墨烯膜进行石墨化处理，得到石墨烯泡沫膜；

6、对所得薄膜进行压制处理，得到所述石墨烯导热膜。

7、在本申请一些实施例中，所述制备石墨烯前驱体膜的步骤包括：

8、制备石墨烯浆料，所述石墨烯浆料包括氧化石墨烯、溶剂以及ph调节剂；

9、将所述石墨烯浆料涂布在所述聚合物膜层的至少一面上，干燥得到所述石墨烯前驱体膜。

10、在本申请一些实施例中，所述石墨烯浆料还包括碳纳米管，所述碳纳米管与所述氧化石墨烯的质量比为(1～100)：100；

11、优选地，所述碳纳米管与所述氧化石墨烯的质量比为(10～30)：100。

12、在本申请一些实施例中，所述聚合物膜层选自聚芳噁二唑、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚丙烯腈中的一种或多种。

13、在本申请一些实施例中，所述石墨烯浆料还包括硼酸，所述硼酸与所述氧化石墨烯的质量比为(0.1～10)：100；

14、优选地，所述硼酸与所述氧化石墨烯的质量比为(1～2.5)：100。

15、在本申请一些实施例中，所述制备石墨烯浆料的步骤包括：

16、将所述氧化石墨烯、所述硼酸和所述ph调节剂按预设配比分散于所述溶剂中配成石墨烯浆料，所述石墨烯浆料中浆料的质量百分比为2％～7％，所述石墨烯浆料的ph值为5～10。

17、在本申请一些实施例中，所述对所述石墨烯前驱体膜进行炭化处理之前还包括：

18、将所述石墨烯前驱体膜在100℃～400℃温度下静置0.5h～2h。

19、在本申请一些实施例中，所述炭化处理的温度为800℃～1500℃，所述炭化处理的时间为0.5h～5h；

20、和/或，所述石墨化处理的温度为2700℃～3200℃，所述石墨化处理的时间为0.5h～10h；

21、和/或，所述干燥温度为40℃～105℃；

22、和/或，所述压制处理的压力为10mpa～200mpa；

23、和/或，所述溶剂选自水、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

24、本申请第二方面提供一种石墨烯导热膜，所述石墨烯导热膜由所述的墨烯导热膜的制备方法制备。

25、本申请第三方面提供一种智能终端，所述智能终端包括主板和所述的石墨烯导热膜，所述石墨烯导热膜用于加快所述主板的散热。

26、本申请中通过先制备石墨烯前驱体膜层，该石墨烯前驱体膜层包括交替层叠设置的若干聚合物膜层和若干氧化石墨烯膜层，再对石墨烯前驱体膜层进行炭化处理使聚合物膜层和氧化石墨烯膜层在该过程中脱除绝大部分含氧含氮官能团，去除绝大部分无机盐杂质；再对炭化后的聚合物膜层和氧化石墨烯膜层进行石墨化处理使聚合物膜层和氧化石墨烯膜层在该过程中均被石墨化，修复石墨烯内部缺陷结构，从而使石墨烯前驱体膜经炭化和石墨化处理后制备得到厚度较大的石墨烯导热膜，其制备工艺简单，有利于批量化生产。此外，由于聚合物膜层和氧化石墨烯膜层交替层叠设置，聚合物膜层和相邻的氧化石墨烯膜层经同一工序进行炭化处理或石墨化处理，从而使聚合物膜层形成的石墨泡沫膜与相邻的氧化石墨烯膜层形成的石墨烯泡沫膜能够形成相互嵌合或交联的结构，提高了界面处的接触面积和相互作用力，从而使得到的石墨烯导热膜具有更好的导热性。

技术特征：

1.一种石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备石墨烯前驱体膜的步骤包括：

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯浆料还包括碳纳米管，所述碳纳米管与所述氧化石墨烯的质量比为(1～100)：100；

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物膜层选自聚芳噁二唑、聚酰亚胺、聚酰胺酸、聚丙烯腈中的一种或多种。

5.如权利要求2至4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯浆料还包括硼酸，所述硼酸与所述氧化石墨烯的质量比为(0.1～10)：100；

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备石墨烯浆料的步骤包括：

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述石墨烯前驱体膜进行炭化处理之前还包括：

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述炭化处理的温度为800℃～1500℃，所述炭化处理的时间为0.5h～5h；

9.一种石墨烯导热膜，其特征在于，所述石墨烯导热膜由权利要求1至8任一项所述的墨烯导热膜的制备方法制备。

10.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括主板和权利要求9所述的石墨烯导热膜，所述石墨烯导热膜用于所述主板的散热。

技术总结
本申请提供一种石墨烯导热膜及制备方法、智能终端，涉及导热膜技术领域。本申请中通过先制备石墨烯前驱体膜层，该石墨烯前驱体膜层包括交替层叠设置的若干聚合物膜层和若干氧化石墨烯膜层，再对石墨烯前驱体膜层进行炭化处理使聚合物膜层和氧化石墨烯膜层在该过程中均被石墨化，再对炭化后的聚合物膜层和氧化石墨烯膜层进行石墨化处理使聚合物膜层和氧化石墨烯膜层在该过程中均被石墨化，从而使石墨烯前驱体膜经炭化和石墨化处理后制备得到厚度较大的石墨烯导热膜，其制备工艺简单，有利于批量化生产，且得到的石墨烯导热膜具有更好的导热性。

技术研发人员：杨敏诚,梁宇,康守国,李子坤,黄友元
受保护的技术使用者：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17