[发明专利]一种石墨烯导热膜的制备方法

说明书

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。

技术领域

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（2000 w/（m·k））、碳纳米管（3000~3500 w/（m·k））和钻石等同素异形体的极限，达到5300 w/（m·k），远超银（429 w/（m·k））和铜(401 w/(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。

发明内容

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；