[发明专利]一种石墨烯基薄膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯基薄膜的制备方法，属于纳米材料制备领域。该备方法包括以下步骤：S10：制备碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料或氧化石墨烯浆料；S20：将所述碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料施涂于平滑基底表面以获得碳纳米管/氧化石墨烯薄膜，或将所述氧化石墨烯浆料施涂于所述平滑基底表面以获得氧化石墨烯薄膜；S30：将所述碳纳米管/氧化石墨烯薄膜或所述氧化石墨烯薄膜置于惰性气氛下以950‑1300℃热处理1‑3h以获得石墨烯基薄膜。本发明膜的制备方法可以解决所制备的石墨烯基薄膜度不可控、热阻大的问题。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，特别是涉及一种石墨烯基薄膜的制备方法。

背景技术

航空航天、卫星通讯、高速计算机、电池新能源等领域的快速发展对散热材料提出了更高的要求。传统的铜、铝等热导率在200～400W/(m K)的金属散热材料已不满足应用，柔性石墨烯基薄膜因具有低密度、低热膨胀系数、耐化学腐蚀性、高柔韧性、高导热系数等优异性能成为新的界面高导热材料。

为了制备出散热性能良好的石墨烯基薄膜材料，人们亦做过多次尝试，像石墨烯粉末采用有机溶剂分散抽滤、添加表面活性剂或粘结剂涂布、Langmuir-Blodgett自组装等制备石墨烯基薄膜。但所制备的薄膜存在厚度不可控、热阻大的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种石墨烯基薄膜的制备方法，以解决所制备的石墨烯基薄膜度不可控、热阻大的问题。

本发明一个进一步的目的是要简化制备过程，提高制备效率。

特别地，本发明提供了一种石墨烯基薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S10：制备碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料或氧化石墨烯浆料；

S20：将所述碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料施涂于平滑基底表面以获得碳纳米管/氧化石墨烯薄膜，或将所述氧化石墨烯浆料施涂于所述平滑基底表面以获得氧化石墨烯薄膜；

S30：将所述碳纳米管/氧化石墨烯薄膜或所述氧化石墨烯薄膜置于惰性气氛下以950-1300℃热处理1-3h以获得石墨烯基薄膜。

可选地，所述的制备方法还包括：

S40：将所述石墨烯基薄膜进行辊压，以使所述石墨烯基薄膜的厚度达到预设厚度值。

可选地，辊压后的所述石墨烯基薄膜的厚度为8μm-14μm。

可选地，S20中，

将所述碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料或所述氧化石墨烯浆料喷涂、旋涂或刮涂于平滑基底表面。

可选地，S20中所获得的所述碳纳米管/氧化石墨烯薄膜或所述氧化石墨烯薄膜的厚度为18μm-30μm。

可选地，S10中所述碳纳米管/氧化石墨烯混合浆料的制备包括以下步骤：

采用Hummers法制备氧化石墨烯；

将所述氧化石墨烯干燥后经超声分散得到浓度为2～10mg/mL的氧化石墨烯浆料；

将碳纳米管在空气气氛下进行马弗炉灼烧，以503-522℃的温度灼烧15-45min；

对所述碳纳米管进行氧化处理；

将氧化处理后的所述碳纳米管干燥后超声分散获得0.5～2mg/mL的碳纳米管浆料；

将所述碳纳米管浆料加入所述氧化石墨烯浆料进行搅拌，再超声分散1-3h得到混合浆料；

将所述混合浆料在真空条件下进行脱泡处理。