[发明专利]用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料及其制备方法，该材料以合金为基底，包覆有单层或2~1000层石墨烯散热膜；制备时：先清洗合金基底，使用酸性液体清洗进行化学除杂，再清洗吹干；将处理完的合金置于化学气相沉积反应室中并密封，使反应室压力降至10 Pa以下，通入氢气和保护气开始加热升温，当达到1000℃~1200℃后保温，再通入含碳气体和保护气继续保温，使得含碳气体裂解并在合金表面沉积石墨烯，然后降温，完成合金材料的制备。本发明使用合金作为基底，通过化学气相沉积法在其表面沉积石墨烯散热膜，可提高合金的热导率，增强其散热、传热特性，可制备得到适用于电子设备领域大批量使用的散热材料。

技术领域

本发明涉及用于电子设备的含有合金、不锈钢和石墨烯复合材料的工艺技术，具体涉及一种用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料及其制备方法。

背景技术

随着智能时代的来临，人们对手机的需求越来越高，手机的硬件配置也随之提高，CPU从单核到双核在逐渐提升至四核、八核，屏幕大小和分辨率也不断提升。伴随着手机硬件和性能提升所带来的则是手机发热越来越严重的问题，设备运行中产生的热量将直接影响电子产品的性能和可靠性，如果热量未能及时散发出去面临的将是手机发烫、卡顿、死机甚至爆炸等问题。散热问题一直是消费电子行业高度关注的痛点和难点。

导热材料主要用于解决电子设备的导热和热均衡问题。导热材料主要是应用于系统热界面之间，通过对粗糙不平的结合表面填充，用导热系数远高于空气的热界面材料替代不传热的空气，使通过热界面的热阻变小，提高半导体组件的散热效率，行业又称“热界面材料”。

目前手机中使用的散热技术主要包括石墨散热、金属背板、边框散热、导热凝胶散热、热管散热、均温板等等。石墨烯具有许多优异的性能，比如高强度、高热导率及疏水性，利用石墨烯薄膜的高热导特性，可将石墨烯包覆在合金表面，显著提高合金材料的热导率。

如公开日为2019年2月1日、公开号为CN 208452480U的中国发明专利文献，公开了一种手机屏幕用石墨烯贴膜，但其未公布石墨烯的制备方法；如公开日为2019年8月30日、公开号为CN 110182793 A的中国发明专利文献，公开了一种高导热石墨烯散热片的制备方法，该方法将水性氧化石墨烯溶液涂布于经炭化的聚酰亚胺膜上，再进行石墨化处理制得石墨烯散热片，工艺流程复杂，加入粘结剂后会增加热阻。

因此，现有公开的用于电子设备的石墨烯膜，在制作工艺上都还不够完善。

发明内容

本发明提供了一种用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料及其制备方法，该方法可以直接使用工业级合金材料作为基底，通过化学气相沉积法在其表面沉积石墨烯，提高合金热导率，增强其散热特性，可制备得到适用于电子设备领域大批量使用的散热材料。

本发明的技术方案如下：

用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料，其特征在于：该合金材料的基底为合金，基底表面包覆有石墨烯薄膜；所述合金是铜合金、铁合金或者铝合金；所述石墨烯薄膜为单层或2~1000层。该合金材料应用于电子设备的传热、散热、或换热部件。

所述基底的形状根据应用需求设计为管状、板状、块状或者粉末状。

制备上述用于电子设备的带石墨烯散热膜的合金材料的制备方法，其具体过程为：

以合金为基体材料，使用清洗液体进行清洗，再使用稀盐酸对清洗后的合金进行化学除杂，清洗吹干；