[发明专利]一种石墨烯基复合导热膜及其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)氧化石墨烯溶液的制备：将鳞片石墨加入浓硫酸和高锰酸钾的混合溶剂中进行超声搅拌剥离，然后加入月桂醇硫酸酯钠和十二烷基硫酸单乙醇胺后搅拌一段时间，之后再进行微波辐照处理一段时间，最后加入去离子水洗涤抽滤后获得氧化石墨烯溶液；

所述超声搅拌剥离的时间为0.5-3h，所述微波辐照的功率为700-900W，时间为5-15min；

(2)改性纳米碳球的制备：取中空的纳米碳球，分散于乙二醇单乙基醚和乙酸乙酯的混合溶剂中，然后加热回流3-5h，反应完成后，离心、洗涤、过滤得到表面改性的中空纳米碳球；

所述纳米碳球的直径为10-40nm，所述纳米碳球与所述混合溶剂的质量体积比g/mL为1:40-80；所述混合溶剂中乙二醇单乙基醚和乙酸乙酯的体积比为1:1；

(3)将步骤(2)制备的改性纳米碳球加入到步骤(1)的氧化石墨烯溶液中，搅拌均匀；之后采用热喷涂法将上述得到的混合溶液喷涂到柔性衬底上，沉积得到氧化石墨烯复合薄膜；

(4)对步骤(3)的氧化石墨烯复合薄膜进行还原，得到石墨烯基复合薄膜；

(5)将步骤(4)还原得到的石墨烯基复合薄膜以1-3℃/min的速率升温至600-1000℃保温2-4h，之后冷却至室温即得所述石墨烯复合导热膜。

2.根据权利要求1所述石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中浓硫酸、高锰酸钾与鳞片石墨的质量比为3-6：150-250：10-40；月桂醇硫酸酯钠和十二烷基硫酸单乙醇胺的加入量为鳞片石墨质量的0.5-3％。

3.根据权利要求1所述石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中改性纳米碳球的加入量为氧化石墨烯溶液的5-10％。

4.根据权利要求1所述石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中热喷涂时喷涂的高度为离衬底50-70cm，喷涂的温度为80-160℃。

5.根据权利要求1所述石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中对氧化石墨烯复合薄膜进行还原的方法为：采用真空管式炉，在1000℃的高温下，通入H₂进行还原，得到石墨烯基复合薄膜。

6.根据权利要求1所述石墨烯基复合导热膜的制备方法，其特征在于，所述柔性衬底为铜箔或铝箔。

7.一种权利要求1-6任一项所述制备方法所制备得到的石墨烯基复合导热膜。