[发明专利]一种石墨烯薄膜卷状材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯薄膜卷状材料制备方法，步骤如下：氧化石墨烯溶液制作、将溶液涂布到PI膜上、烘干、得到石墨烯膜基材；将石墨烯膜基材高温碳化、石墨化后，用压延机将石墨烯薄膜进行压延，得到卷状石墨烯散热膜。创新的作业方式：将卷状石墨烯膜基材分切成所需要规格，得到各种规格的石墨烯膜基材，状态为卷状；然后把卷状石墨烯膜基材，放置在普通双层治具中、将治具放置在烧结炉中、根据不同厚度产品并设置需要的温度曲线；将产品进行高温碳化、石墨化、降温；将石墨化的石墨烯膜基材产品取出，用压延机将产品进行压延，得到卷状石墨散热膜。该方法工艺简单，易于推广，所述石墨烯薄膜，具有优秀的屏蔽效果和极强散热性能。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯薄膜卷状材料及其制备方法，生产出 的产品属于纳米材料石墨烯高分子材料碳化产品技术领域，主要 应用于电子行业上做散热、屏蔽材料使用。特别是指一种石墨烯 薄膜卷状材料制备方法，本发明还涉及一种石墨烯薄膜。

技术背景

随着电子、电气设备应用范围的扩大和普及，对电子设备的 性能和结构要求越来越严格，包括更高的处理速度、更高的处理 频率、更小的体积、更轻的重量、更高的功率。电子设备的更新 换代给人们生活带来极大方便和极好体验，同时也带来一些问题： (1)发热更多；(2)电磁波污染更严重。目前国内国际散热产 品主要以人工石墨和天然石墨及金属材料散热为主，本产品为了 替换高导热材料人工石墨为主，人工石墨卷材是目前市场主要产 品之一，但是因PI膜原料厂商的产能的局限性，致使国内产品供 应链短缺，经常出现缺少原材料，而石墨烯产品在多年时间积累 很多公司在生产和市场应用出现瓶颈。

为此，本发明为开发出一种散热性能好，同时能够降低电磁 污染的产品，解决石墨烯粉剂产品的市场应用难题、拓展出中国 石墨烯产品在消费类电子产品中的应用空间。

发明内容

本发明提出一种石墨烯薄膜及其制备方法，方法简单易于操 作，并且，根据该方法制备的所述石墨烯薄膜，具有散热快的特 点。

本发明的技术方案是这样实现的：一种石墨烯薄膜的制备方 法，包括以下步骤：

a)超声波浸泡搅拌氧化石墨烯

b)将氧化石墨烯溶液涂布到PI薄膜上，连续干燥，形成卷材

c)将卷状石墨烯膜基材放置在普通双层治具中，治具放置在烧结 炉中，并设置温度曲线将产品进行高温碳化，在高温碳化中氧化石墨 烯里面的官能团进行还原、分解，形成泡沫状卷材

d)将石墨烯膜泡沫状卷材、放在高温炉中石墨化，石墨化完成后 降温得到石墨烯薄膜基材。

e)并将石墨化的石墨烯薄膜基材产品取出，用压延机将石墨烯薄 膜基材产品进行压延后，最终生产出卷状的石墨烯散热膜。

进一步地，在上述技术方案中，步骤a中，采用震动筛将氧化石 墨烯内的杂质过滤，将氧化石墨烯与水混合，加入固化剂，超声波浸 泡，并采取5000-7500rps的转速进行搅拌混合8-12h。

进一步地，在上述技术方案中，步骤a中，步骤a中，所述固化 剂为DDM粉剂，所述固化剂加入量为氧化石墨烯与水总重量的4％。

进一步地，在上述技术方案中，步骤b中，使用线式涂布设备将 氧化石墨烯浆液涂到PI薄膜上，再经过100-150℃连续性烘干去除 PI剥离收卷，再将形成的氧化石墨烯薄膜和基材PI剥离分开，分别 收卷，得到氧化石墨烯薄膜基材。

进一步地，在上述技术方案中，步骤c中，将氧化石墨烯薄膜基 材分切成所需要的规格(即宽度、长度)，得到各种规格的原始材料 (即石墨烯膜基材)，状态为卷状。然后把卷状石墨烯膜基材，放置 在普通双层治具中。将治具放置在烧结炉中，并设置温度曲线。将产品进行高温碳化，碳化过程为在氮气保护下以10℃/min的升温速度 从室温升高到1200℃，温度持续到12h，碳化完成后降温，并将碳化 的产品取出。