[发明专利]一种带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜及其制备方法

权利要求书

1.一种带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将氧化石墨洗涤至中性后与去离子水混合，经过超声搅拌得到氧化石墨烯水溶胶；

（2）将步骤（1）所得氧化石墨烯水溶胶浓缩后厚涂于基底上，并烘干至含水量为50%~70%，使其成膜，得氧化石墨烯膜；

（3）以EVA短纤维作为植绒绒毛，经带孔隔板对步骤（2）所得氧化石墨烯膜进行静电植绒并烘干；

（4）将步骤（3）所得氧化石墨烯与EVA短纤维复合膜从基底上取下，转移至金属纱网上，加热使EVA短纤维熔化，然后对所得膜材进行热处理，得到带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜；

步骤（3）中所使用EVA短纤维的熔点为60~80℃，直径为0.1-2μm，长度应与氧化石墨烯膜的厚度相当；所使用带孔隔板为铝合金板、铜合金板、不锈钢板中的任意一种，其上通孔的数目为1×10⁷~1×10⁹个/m²，通孔尺寸应与所使用的EVA短纤维的直径相当；所述静电植绒采用下降法，所使用电场的静电压为30~120kV，静电植绒时极板的距离为50~280mm；所述烘干的温度为30~50℃；

所述石墨烯厚膜的厚度为50~300μm，密度为1.6-1.9g/cm³；其具有沿Z轴方向排列的竖直微孔，平面内微孔密度为1×10⁷~1×10⁹个/m²，孔径为0.1-2μm；其沿平面方向上的热导率大于1500W/mK。

2.根据权利要求1所述的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所使用氧化石墨的C/O为1-5；所用去离子水的电阻率大于10MΩ·cm；所得氧化石墨烯水溶胶中氧化石墨烯的浓度为1~20mg/mL。

3.根据权利要求1所述的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中浓缩后氧化石墨烯水溶胶的浓度为40～100mg/mL；所使用基底为表面涂有特氟龙涂层的金属板，所述金属板包括铝合金板、铜合金板、不锈钢板中的任意一种；所述烘干的温度为30~50℃。

4.根据权利要求1所述的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所用金属纱网为1000~1800目的304不锈钢金属纱网。

5.根据权利要求1所述的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述热处理是在氩气保护气氛下，以20℃/min的速率升温到2800~3000℃，保温1~2小时。