[发明专利]一种石墨烯膜导热材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于包含如下制备步骤：

步骤1：石墨烯-导热陶瓷-高分子复合膜的制备；

原料组成及质量配比为：水性石墨烯:非离子型表面活性剂:水性高分子形膜助剂:导热陶瓷纳米粉体分散液=(80-95):(1-6):(3-10):(1-4)；

将上述原料在纯水体系中经过混合后制备成黏度1000-5000 cps的浆料，将浆料流延在离型膜上，经烘道干燥后制得石墨烯-导热陶瓷-高分子复合膜；之后将石墨烯-导热陶瓷-高分子复合膜从离型膜上剥离，再经复卷处理获得无底膜卷材；

步骤2：石墨化制程处理；

将上述无底膜卷材按如下程序进行石墨化制程处理：0-1000 ℃以4-8 ℃/min升温速率升温、1000-1600 ℃以3-4 ℃/min升温速率升温、1600-2300 ℃以1-2 ℃/min升温速率升温、2300-2900 ℃以4-6 ℃/min升温速率升温、2900-3100 ℃经过1-12 h结晶处理、自然冷却至室温；

步骤3：压延处理；

将石墨化制程处理后的卷材进行冷压钢辊压延，即得到厚薄均匀的连续性石墨烯膜导热材料；

所述水性石墨烯的石墨烯片层数不超过15层，单个石墨烯膜片的直径在10-70 μm之间，

所述非离子型表面活性剂与水性高分子形膜助剂均可在800 ℃以下完全热解，

所述非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚中的任意一种，

所述水性高分子形膜助剂为聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素中的任意一种，

所述导热陶瓷纳米粉体为三氧化二铝、氮化硼中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于，所述烘道干燥温度为50-90 ℃，时间为1-6 min。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯-导热陶瓷-高分子复合膜的厚度为0.02-1.5 mm。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于：用于水性石墨烯、非离子型表面活性剂、水性高分子形膜助剂和导热陶瓷纳米粉体的混合方法包括机械搅拌、超声混合、球磨混合中的一种或任意两种及以上的组合。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于，混合后浆料中的水性石墨烯的横向尺寸为10-70 μm，纵向尺寸为10-70μm，厚度为0.4-6 nm。

6.根据权利要求1中所述的石墨烯膜导热材料的制备方法，其特征在于所述石墨烯膜导热材料的厚度为20-100μm，导热率为1000-1800 W/(m·K)。