[发明专利]导热膜、导热垫片及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯导热垫片，包括石墨烯导热膜和导热填料；所述石墨烯导热膜包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面均有若干个凸起和若干个凹陷，第一表面的凸起对应第二表面的凹陷，第一表面的凹陷对应第二表面的凸起，形成三维的凹凸结构；所述导热填料将石墨烯导热膜包覆其中。本发明利用石墨烯导热膜横向导热系数高、耐弯折等特点，构造一种三维凹凸结构的石墨烯导热膜，在凹陷部分中填充导热填料，实现导热垫片在纵向上拥有较高的导热性能。

技术领域

本发明涉及导热材料领域，具体涉及一种导热垫片。

背景技术

随着5G时代的到来，高频率的引入、硬件零部件的升级、以及互联网设备和天线数量的成倍增长，导致设备的功耗不断增大，发热量也随之快速上升，设备的体积越来越小，而环境适应性要求越来越高，热可靠性已经逐渐成为设备可靠性设计的瓶颈。散热胶和散热垫等热界面材料导热率一般都在1-5W/m·k，无法满足电子产品日益增长的散热需求，而超过5W/m·k的产品由于价格昂贵，很难被一般用户所接受。

石墨烯具有良好的热稳定性和化学稳定性，其理论导热率高达5000W/m·k，使其在热管理领域具有巨大的应用前景。目前石墨烯导热膜或石墨烯导热片在横向上的导热系数可达1500W/m·k，其效果远超一般金属的导热系数，但纵向导热系数不佳。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在问题中的一个或多个，提供一种导热膜，该导热膜横向导热系数高、耐弯折等特点，构造一种三维凹凸结构的烯导热膜。

本发明的另一目的是提供一种导热垫片，利用上述导热膜横向导热系数高、耐弯折等特点，构造一种三维凹凸结构的导热膜，在凹陷部分中填充导热填料，实现导热垫片在纵向上拥有较高的导热性能。

本发明的又一目的是提供上述导热垫片的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种导热膜，所述导热膜表面形成若干三维阵列排布的且相互连续的凹凸结构单元，使导热膜任一方向的截面均呈现为具有波峰和波谷的折线、波浪线或其变形的结构。这样的凹凸结构使导热膜的在任一方向的截面均呈现为具有波峰和波谷的折线、波浪线或其变形的结构，可以通过拉伸等外力作用下产生形变，从而具有伸缩功能。

根据本发明的一个方面，所述导热膜包括第一表面和第二表面，所述凹凸结构单元均包括互相匹配凸部和凹部，所述凹凸结构单元在第一表面为凸部时，在第二表面则为凹部，在第一表面为凹部时，在第二表现则为凸部。

根据本发明的一个方面，所述凹凸结构单元为翅片形、蛋托形或锥形。

根据本发明的一个方面，所述凹凸结构单元包括顶端和底端，所述顶端在导热膜的截面上呈波峰，在一个凹凸结构单元的底端与其毗邻的凹凸结构单元的底端相互连续，一个凹凸结构单元的波峰与其毗邻的凹凸结构单元的波峰相互远离。

根据本发明的一个方面，所述凹凸结构单元的底端边缘围成三角形、四边形或多边形；优选地，所述凹凸结构单元的底端边缘围成三角形。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯导热膜的任一截面的形状均成具有波峰和波谷的折线形；

根据本发明的一个方面，每一凹凸结构单元的顶端和其毗邻的凹凸结构单元的顶端的垂直距离均为0.2-10mm。

根据本发明的一个方面，所述凹凸结构单元的底端到顶端的高度均为0.01-1mm，优选0.2mm。在使用空间的控制范围内，高度越高，凹凸结构单元之间越紧密，沿着厚度方向的纵向导热的石墨烯越多，纵向的导热系数越高。