本实用新型涉及热界面材料技术领域，尤其涉及一种用于石墨烯导热复合材料的定向装置。
背景技术：
随着电子器件工作频率的进一步提高，功率容量的增大以及效率和可靠性的提高，特别是集成度越来越高，要求器件越小越轻，将使电子系统发生新的变化，这些演变对器件的封装、组装、以及它们的可靠性、散热性和工艺性等都带来重大挑战，目前市场上各种导热界面材料导热系数虽然提高到了7W/m·k，却跟不上高速发展的电子行业的需求，对高导热复合材料要求提出更高要求。
中国专利公告号为“CN105885804A”的现有技术在2016年8月24日公开了一种石墨烯全碳复合热界面材料的制备方法，其技术方案为：将蠕虫石墨压制成松散多孔的柔性石墨纸；将石墨烯粉体材料分散在溶剂中，经过剪切乳化和超声处理，获得均匀分散的石墨烯分散液；将石墨烯分散液均匀填充到获得的石墨纸的微孔和表面得到复合材料；将复合材料进行真空干燥，除去溶剂得到石墨纸-石墨烯复合膜半成品；将复合膜半成品进行多级滚压，最终得到石墨烯全碳复合柔性膜。该专利使用了具有优异电、热和力学性能的石墨烯作为导热材料，研究表明，单层石墨烯的横向平面导热系数可达到5300W/m.k，但垂直平面的导热能力却只有3—4W/m·k。并且，由于石墨烯是一种二维材料，具有各项异性，层与层之间导热系数很低，比表面积大，在高分子基体中容易聚集等特点，因此现有的复合材料均存在着各项同性，石墨烯在复合材料中的排列比较混乱，未能有效的发挥出平面高导热性能。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于石墨烯导热复合材料的定向装置，本实用新型能够在制备石墨烯导热复合材料时对导热网络进行定向，从而使制得的导热复合材料在横向平面和垂直平面均形成具有优异导热性能的导热网络，即能够建立一个连续的三维导热网络，最终达到提高导热复合材料导热性目的。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于石墨烯导热复合材料的定向装置，其特征在于：包括料缸、成型模腔、定向管和切片机，所述料缸的一端内部设置有加压活塞，另一端通过定向管与成型模腔的进料口连通，所述切片机固定设置在成型模腔的出料口。
所述定向管为螺旋管。
所述定向管的直径为3—20cm。
所述定向管与料缸之间设置有截止阀，所述定向管与成型模腔之间设置有截止阀。
本实用新型的作用在于对石墨烯导热复合材料的导热网络定向，其原理为：
石墨烯导热复合材料在切片前为混合物，先将混合物放入料缸中，打开截止阀，并通过加压机从加压活塞一端对料缸加压，在压力的作用下，料缸内的混合物经螺旋管定向，使石墨烯在混合物中有序地排列，从而形成具有横向导热网络的混合物并进入成型模腔，经成型模腔成型后挤出，最后经切片机切片即可得到同时具有横向导热网络和垂直导热网络的成品导热复合材料。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型通过定向管能使石墨烯在导热复合材料中规则地排列，从而形成具有优异导热性能的横向导热网络，通过切片机切片能使石墨烯导热复合材料具有垂直导热网络。上述结构的配合，就能使制得的石墨烯导热复合材料在横向平面和垂直平面均形成具有优异导热性能的导热网络，有效地发挥石墨烯的导热优势，最终达到提高复合材料导热性目的。
二、本实用新型中采用螺旋管作为定向管，其优点是能在减少空间占用的前提下增大物料的定向路径，从而达到较好的定向效果。
三、本实用新型将定向管的直径设置为3—20cm，能够达到较好的定向效果。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中标记为：1、料缸，2、成型模腔，3、定向管，4、切片机，5、加压活塞，6、截止阀。
具体实施方式
实施例1
一种用于石墨烯导热复合材料的定向装置，包括料缸1、成型模腔2、定向管3和切片机4，所述料缸1的一端内部设置有加压活塞5，另一端通过定向管3与成型模腔2的进料口连通，所述切片机4固定设置在成型模腔2的出料口。
本实用新型中，所述定向管3为螺旋管，采用不锈钢或PE管制成，所述定向管3的直径可以为3cm、20cm或13cm。
本实用新型中，所述定向管3与料缸1之间设置有截止阀6，所述定向管3与成型模腔2之间设置有截止阀6。
实施例2
本实施例还提供了一种使用实施例1所述定向装置的石墨烯导热复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将氧化石墨烯、无水乙醇和硅氮烷按100：100：2—5的比例在玻璃容器中均匀混合，过滤除去无水乙醇，然后将混合物在热风炉中120—160℃的条件下热风处理2—4h。
（2）将步骤（1）所得混合物与含有活性官能团的小分子化合物按15—30：100的质量比在玻璃容器中均匀混合，混合后再加入催化剂，然后在氮气条件下以滴加的方式向混合物中缓慢加入去离子水反应1.5—2.5h。其中，催化剂的加入量为步骤（1）所得混合物与含有活性官能团的小分子化合物混合后的总量的0.1—1%，去离子水的加入量为步骤（1）所得混合物与含有活性官能团的小分子化合物混合后的总量的20—60%。
本步骤中，所述的含有活性官能团的小分子化合物为具有丙烯酰氧基官能团、碳碳双键官能团、羟基官能团、羧基官能团、氨丙基官能团、烃氧基官能团中的一种化合物或按任意比例混合的多种化合物。所述催化剂为硫酸、盐酸、三氟甲烷磺酸、阳离子树脂、氯化磷氰中的一种或按任意比例混合的多种，且硫酸、盐酸、三氟甲烷磺酸、阳离子树脂、四甲基氢氧化铵和氯化磷氰的纯度均为分析纯级别。
（3）使用本实用新型所述定向装置对步骤（2）所得混合物进行定向，定向后得到具有横向导热网络的混合物。
（4）先将步骤（3）所得混合物在150—180℃的条件下真空处理2—3h，再在微波炉中处理5—12min，最后切片即得到同时具有横向导热网络和垂直导热网络的成品导热复合材料。