[发明专利]聚合物-石墨复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚合物-石墨复合膜，其特征在于，包括聚合物膜，所述聚合物膜表面复合有石墨膜。

2.根据权利要求1所述的聚合物-石墨复合膜，其特征在于，所述聚合物膜选自聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜和聚苯乙烯膜中的一种，优选为聚酯膜。

3.一种聚合物-石墨复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将聚合物膜进行等离子处理；

(b)在等离子处理后的聚合物膜上溅镀石墨膜；

优选地，所述聚合物膜选自聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚氯乙烯膜和聚苯乙烯膜中的一种，优选为聚酯膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(b)中，采用磁控溅射仪在等离子处理后的聚合膜上溅镀石墨膜；

优选地，采用石墨膜-金属复合材料作为靶材在聚合物膜上溅镀石墨膜；

优选地，在进行石墨膜溅镀时，聚合物膜的旋转速度为15-25r/min，优选为20r/min。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石墨膜-金属复合材料的制备方法包括如下步骤：在石墨膜的表面溅镀金属，得到石墨膜-金属复合材料；

优选地，所述金属选自铜、银和铝中的一种，优选为铜。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述石墨膜的制备方法包括如下步骤：将原膜依次进行碳化和石墨化处理，得到石墨膜；

优选地，所述原膜为聚酰亚胺膜或聚酰胺膜；

优选地，还包括压延处理步骤，所述压延处理步骤设置于原膜石墨化处理之后。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，碳化处理采用阶段升温方式进行；

优选地，阶段升温包括如下步骤：

(s₁)第一阶段：温度由室温升至280-320℃，升温时间为35-45min；

(s₂)第二阶段：温度由280-320℃升至450-500℃，升温时间为40-50min，且温度升至450-500℃后隔热25-35min；

(s₃)第三阶段：温度由450-500℃升至580-620℃，升温时间为415-425min；

(s₄)第四阶段：温度由580-620℃升温至680-720℃，升温时间为235-245min；

(s₅)第五阶段：温度由680-720℃升温至880-920℃，升温时间为195-205min；

(s₆)第六阶段：温度由880-920℃升温至1280-1320℃，升温时间为195-205min；

优选地，(s₁)第一阶段：温度由室温升至290-310℃，升温时间为35-45min；

(s₂)第二阶段：温度由290-310℃升至470-490℃，升温时间为40-50min，且温度升至470-490℃后隔热25-35min；

(s₃)第三阶段：温度由470-490℃升至590-610℃，升温时间为415-425min；

(s₄)第四阶段：温度由590-610℃升温至690-710℃，升温时间为235-245min；

(s₅)第五阶段：温度由690-710℃升温至890-910℃，升温时间为195-205min；

(s₆)第六阶段：温度由890-910℃升温至1290-1310℃，升温时间为195-205min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，石墨化处理在惰性气体保护下进行；

优选地，进行石墨化处理时，气压为0.01-0.02MPa；

优选地，采用阶段升温方式进行石墨化处理；

优选地，进行石墨化处理时，先从室温升温至1900-2000℃，抽真空后充入惰性气体，再升温至2500-2900℃，升温阶段时间为8-16h。