[发明专利]一种氧化石墨烯复合导热片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导热材料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯复合导热片及其制备方法。

背景技术

随着电子器件微型化及其功率的增加，其耗散功率的密度也随之增加，电子器件对散热的要求也越来越高，其运行状态下周围环境温度的高低，对其性能和寿命都有很大影响。

传统的散热方式为发热体与散热器件接合，中间加入界面散热材料解决其接触性不良等问题。因此，界面散热材料性能的优劣，将直接影响发热体热量的散失及散热器性能的发挥。

目前市场上的界面散热材料一般分为导热脂和导热胶片两类，前者作为界面散热材料，由于其本身为粘液态，可以很好的与发热体和散热器件接合，并且其中加入了很多导热性能优异的填料，例如银粉，使其具有很高的散热性能；但由于脂类界面散热材料应用在电子器件中容易发生渗透现象，其本身具有一定的导电性，会对电子器件造成短路等损害，所以其应用到一些价格高昂的电子设备中存在一定风险。后者本身为固态，应用过程中可避免发生渗透现象，但由于其接触性不如脂类界面散热材料，所以必须通过加入导热性能较高的填料来弥补，这势必会提高其生产成本。所以寻求一种廉价且导热性能高的填料成为解决这一问题的关键。

石墨烯作为一种新兴的碳材料，其导热率可达5300W/（m∙k），比表面积可达2630m²/g，其衍生物氧化石墨烯在保证以上两个性能外，其导电性不高，这正符合界面散热材料中导热填料的要求，所以本发明选用氧化石墨烯作为填料制成一种氧化石墨烯复合导热片，可以有效的解决上述界面散热材料的不足之处。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯复合导热片，该氧化石墨烯复合导热片的导热性能优异，导电性低，能有效地克服导热脂存在容易发生渗透和容易引发短路的问题且其成本低于导热胶片。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种氧化石墨烯复合导热片，包括以下重量份的原料：基材100份，氧化石墨烯胶体1-10份，助剂1-3份，硅胶固化剂2-3份。

所述氧化石墨烯胶体的浓度为5-7mg/mL。

所述助剂为PVP、BYK-163、BYK-054以及BYK-333中的至少一种。

所述基材为硅胶、环氧树脂和二甲基硅油中的至少一种。

如上所述的一种氧化石墨烯复合导热片的制备方法，包括以下步骤：A、取重量份的基材并置于真空干燥箱中加热去泡处理，备用；B、制备氧化石墨烯胶体并取重量份的氧化石墨烯胶体与步骤A中的基材混合至均匀，再取重量份的助剂混合至均匀；C、将步骤B中得到的最终混合原料加入到匀浆机中充分搅拌混合均匀后置于真空干燥箱中进行加热去泡处理；D、将步骤C得到的混料和重量份的硅胶固化剂充分混合至均匀后注入模具内压制成型，最后去毛边处理，制得氧化石墨烯复合导热片。

所述步骤B中氧化石墨烯胶体的制备方法为：称取1重量份的鳞片石墨，通过改性的Hummers法制备出氧化石墨烯悬浮液，超声处理2-4h后经去离子水多次洗涤至中性，再置于离心机中以10000-14000rpm的转速做离心处理，最后去除上清液，制得浓度为5-7mg/mL氧化石墨烯胶体。

所述鳞片石墨的目数为200、325或500。

所述步骤A和步骤C中的加热去泡处理的处理时间为0.4-0.6h，温度为50-70℃，真空干燥箱内的压强为0.01MPa。

所述步骤D的模具为亚克力板模具，压制成型所需的固化时间为2-5h。

所述亚克力板模具的型腔直径为10mm，型腔深度为1mm。

本发明的有益效果在于：本发明的导热性能优异，导电性低，能有效地克服导热脂存在容易发生渗透和容易引发短路的问题且其成本低于导热胶片。

本发明的制备方法的制备工艺简单，便于大范围推广，其生产得到的导热性能优异，导电性低，能有效地克服导热脂存在容易发生渗透和容易引发短路的问题且其成本低于导热胶片。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种氧化石墨烯复合导热片，包括以下重量份的原料：基材100份，氧化石墨烯胶体1份，助剂1份，硅胶固化剂2份。

所述氧化石墨烯胶体的浓度为5mg/mL。

所述助剂为PVP。

所述基材为硅胶。