[发明专利]一种柔性散热薄膜及其制作方法和复合柔性散热薄膜

说明书

本发明涉及一种柔性散热薄膜及其制作方法和复合柔性散热薄膜，该薄膜包括泡沫金属基材层、位于泡沫金属基材层上、下侧的改性石墨烯浆料层，改性石墨烯浆料层中的改性石墨烯浆料至少有部分渗透到泡沫金属基材层中，薄膜的厚度为5um～500um；其中，泡沫金属基材层中的金属为铜、镍、银、铝中的至少一种，改性石墨烯浆料层是指含有由石墨烯、纳米金属、金属氧化物和金属氮化物组成的特性材料的浆料层。柔性散热薄膜的制作方法是指在泡沫状金属基材上使用涂覆工艺将改性石墨烯浆料涂覆于基材上、经烘干或镀膜成型压延制得柔性散热薄膜。本案的柔性散热薄膜高抗拉强度、耐高温散热的各种形状的超薄散热片或折叠式散热器件。

技术领域

本发明涉及一种柔性散热薄膜的制作方法。

背景技术

随着电子器件产品逐渐向高集成度、高运算领域的发展，耗散功率随之倍增，散热日益成为一个亟待解决的难题。一直以来，铜质、铝质等传统散热器的散热效果被广为接受，然而金属材料存在难于加工、耗费能源、密度过大、导电、易变形以及废料难回收等诸多问题。近年来具有高导热系数的石墨散热膜逐渐占据电子器件散热的市场。目前石墨散热膜已大量应用于通讯工业、医疗设备、SONY/DELL/Samsung 笔记本、中兴手机、SamsungPDP、PC 内存条，LED 基板等散热等。随着石墨烯的发现，人们发现与石墨相比，石墨烯具有更优越的散热性能，以石墨烯制成的散热膜散热性能会大大优于石墨。

石墨散热膜的主要材料是天然石墨。石墨散热片具有独特的晶粒取向，可沿两个方向均匀导热，不会造成局部过热；平面内具有150-1500 W/m.K 范围内的超高导热性能；片层状结构可很好地适应任何表面；屏蔽热源与组件的同时改进消费类电子产品的性能；质量轻成本低。散热膜具有较大的散热有效表面积，在这个表面上热力被转移并由外界冷却媒介带走。石墨散热片通过将热量均匀的分布在二维平面从而有效的将热量转移，保证组件在所承受的温度下工作。

石墨烯是最薄最轻:厚0.34nm,比表面积2630m2/g；载流子迁移率最高:室温下20万cm²/Vs（硅的100倍），理论100万cm²/Vs；电流密度耐性最大:有望达到2亿A/cm²；强度最大最坚硬:破坏强度42N/m，杨氏模量与金刚石相当 ；导热率最高:3000-5000W/m.K，是铜的13倍多。由此可见，与石墨和传统散热材料相比，石墨烯所具有的快速导热特性与快速散热特性将使得石墨烯成为极佳的散热材料。用于智能手机、平板手持电脑、大功率节能LED照明、超LCD电视等的散热。尽管石墨烯散热薄膜在各种领域有广泛的应用市场, 但在使用中存在不可折弯成型及抗拉强度低,易破裂等使用上的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一目的是提供一种柔性散热薄膜。本发明的第二目的是提供该柔性散热薄膜的制作方法。本发明的第三目的是提供该柔性散热薄膜的应用。

为实现上述发明的第一目的，本发明采用的技术方案如下：一种柔性散热薄膜，其特征在于：该薄膜包括泡沫金属基材层、位于所述的泡沫金属基材层上、下侧的改性石墨烯浆料层，所述改性石墨烯浆料层中的改性石墨烯浆料至少有部分渗透到所述的泡沫金属基材层中，所述薄膜的厚度为5μm～500μm；其中，所述的泡沫金属基材层中的金属为铜、镍、银、铝中的至少一种，所述的改性石墨烯浆料层是指含有由石墨烯、纳米金属、金属氧化物和金属氮化物组成的特性材料的浆料层。

上述技术方案中，优选的，所述的改性石墨烯浆料层中含有质量百分含量为0.02%～5%的特性材料。

上述技术方案中，优选的，所述的改性石墨烯浆料层中含有如下重量份的组分：石墨烯0.1～5份，纳米银0.05～1.5份，纳米铜0.5～3.0份，金属氧化物0.01～0.5份，金属氮化物0.02～1.2份，高分子粘合剂92～98份。

为了实现上述发明的第二目的，本发明采用如下技术方案：一种柔性散热薄膜的制作方法，该方法包括在泡沫金属基材的外表面上涂覆改性石墨烯浆料，而后进行烘干，再压延。