[发明专利]一种石墨烯散热浆料的制备方法

说明书

一种石墨烯散热浆料的制备方法，属于新型碳材料领域，它主要涉及到石墨烯的制备、石墨烯散热浆料的制备。该方法首先以石墨粉、二氧化碳为原料以反应磨法制备出功能化石墨烯，然后将功能化石墨烯还原为石墨烯，接着将石墨烯与粘结剂、分散剂、稀释剂、助剂以一定比例在一定条件下混合。本发明采用机械剥离法制备石墨烯，是一种简单、环境友好、高效、低成本、可以宏量制备石墨烯和边缘修饰石墨烯的新技术。本发明制备工艺简单，散热性能好，石墨烯分布均匀，成本低廉，可量产，此浆料可在各种基层上实现散热应用，前景广阔。

技术领域

本发明属于碳材料的制备技术领域，涉及一种大比表面积、高导热性的石墨烯及散热性能好、应用广泛的石墨烯散热浆料的制备方法，属于新型碳材料领域。

背景技术

众所周知，石墨烯是21世纪最有前途的材料之一，石墨烯具有非常稳定的结构、高的载流子迁移率、高导电和导热性、超强的机械性易、高的比表面积和很好的光学透过率等优异的物理化学性质，在电子、航天、光学、易源、环境、新材料等众多传统和新兴领域展现出广阔的应用前景。

目前市场上的电子产品都存在发热严重的情况，如果热量不及时散发出去，将会严重影响电子产品的工作稳定性和安全可靠性。另外，由于电子产品对重量和体积有着严格的要求，导热高、密度小的传热材料将变的极为重要。石墨烯具有极高的热导率(导热系数高达5300W/m·K)和热辐射系数，远高于金属中导热系数最高的金、银、铜、铝等，而且具有良好的柔韧性，因此将石墨烯应用于散热领域，具有巨大的应用前景。然而，现有的石墨烯制备方法成本高、产率低、污染大、危险性高、缺陷大，所制备的石墨烯散热浆料加工麻烦，费用高，散热效果也不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯散热浆料及其制备方法，以解决现有技术中电子产品存在导热散热难的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明涉及一种碳材料的制备领域，涉及一种采用反应磨方法制备高质量、大比表面积、结构缺陷小，可量产的石墨烯的制备方法。

一种石墨烯散热浆料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

石墨烯为1-40份，分散剂为0.5-5份，溶剂为50-150份，粘结剂为40-100份，助剂为1-10份。

上述一种石墨烯散热浆料的制备方法，包括如下步骤：

先将石墨粉、二氧化碳置于反应磨设备中，将反应磨设备密封，启动反应磨设备，反应一段时间后，得到功能化石墨烯；再将功能化石墨烯还原为石墨烯，再将石墨烯与分散剂、溶剂混合搅拌0.1-6h，超声分散0.5-10h，制成石墨烯分散液，然后将石墨烯分散液与粘结剂、助剂进行混合，然后研磨分散0-12h，制成石墨烯散热浆料。

反应磨设备选管式球磨机、自行星式球磨机、卧式球磨机、砂磨机和棒式球磨机中的一种。

石墨粉为天然鳞片石墨、土状石墨、块状石墨或胶体石墨中的一种或几种。

石墨粉的总填装量为反应磨罐体总体积的1/8-2/3。

将二氧化碳气体充入反应磨设备中，充入压力为0.1MPa-25MPa。

反应磨设备以100-5000rpm的转速连续研磨反应；反应磨时间为：3-72小时。

功能化石墨烯还原为石墨烯使用的方法为直接还原剂还原法、微波辅助还原法、紫外辐照还原法、化学还原法、电化学还原法或热还原法中的一种或几种。

所述分散剂为环糊精、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、单烯基丁酰亚胺、油酸、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。