[发明专利]高导热耐高温石墨烯散热膜及其制备方法

说明书

本发明提出一种高导热耐高温石墨烯散热膜及其制备方法，属于石墨烯散热膜加工技术领域，能够解决现有石墨烯散热膜导热效果、耐高温性能不佳的技术问题。该高导热耐高温石墨烯散热膜的制备方法包括石墨烯薄片的制备和高导热耐高温石墨烯散热膜的制备等步骤。本发明能够应用于高导热耐高温石墨烯散热膜的制备过程中。

技术领域

本发明属于石墨烯散热膜加工技术领域，尤其涉及一种高导热耐高温石墨烯散热膜及其制备方法。

背景技术

石墨烯由于在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有优异的性能，因此具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯可用于制成石墨烯散热膜，传统的石墨烯散热膜的导热只能单独依靠石墨烯散热膜本身的导热效果去实现，导致石墨烯散热膜的整体导热效果并不佳，且传统的石墨烯散热膜在制备工艺中并未涉及热压成型处理，导致该石墨烯散热膜的整体的耐高温性不佳。

发明内容

本发明提出一种高导热耐高温石墨烯散热膜及其制备方法，以克服现有石墨烯散热膜导热效果、耐高温性能不佳的技术问题。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种高导热耐高温石墨烯散热膜的制备方法，包括以下步骤：

石墨烯薄片的制备：

向装有氧化石墨烯水溶液的反应器内加入环氧丙烯酸树脂，于一定温度下进行乳化处理，对所得乳化溶液进行过滤，并对过滤后的滤液继进行离心处理，得到石墨烯浇筑液；

将所得石墨烯浇筑液浇筑在石墨烯散热膜模具内，待浸没模具底层后停止浇筑，风干后，得到石墨烯薄片；

高导热耐高温石墨烯散热膜的制备：

裁剪与石墨烯薄片表面积大小同等但厚度厚于石墨烯薄片的导热胶薄片，通过生物粘胶将导热胶薄片分别粘接在石墨烯薄片的底面与顶面，将其滚动压制后，先后进行渐变热压处理和稳定热压处理，处理完毕后冷却，得到高导热耐高温石墨烯散热膜。

作为优选，所加入的氧化石墨烯与环氧丙烯酸树脂的摩尔比为(3-4):1，氧化石墨烯水溶液中氧化石墨烯的质量浓度为0.2-2g/L。

作为优选，乳化处理的时间为4-6h，温度为200-235℃，离心处理的时间为10-25min，转速为8000-12000r/min。

作为优选，导热胶由环氧树脂88%、石墨粉9%和碳纳米管3%组成。

作为优选，石墨烯薄片的厚度为10-20μm，导热胶薄片的厚度为20-40μm。

作为优选，以质量百分比计，所述生物粘胶由粘胶纤维93%、硬脂酸钠5.3%和锌1.7%组成。

作为优选，渐变热压处理条件为：以5-10℃/min的温度升高速率将热压机的温度提升至350℃，热压时间为1-2h，压强为20-30MPa。

作为优选，稳定热压处理条件为：设置热压机内的温度为2000-3000℃，压强为40-70MPa，热压时间为5-10h。

作为优选，重复将所得石墨烯浇筑液浇筑在石墨烯散热膜模具内、风干的步骤，得到多片石墨烯薄片；在稳定热压处理前还包括重复多次渐变热压处理的步骤。

本发明还提供了一种根据上述任一项技术方案所述的制备方法制备得到的高导热耐高温石墨烯散热膜，所制备得到的高导热耐高温石墨烯散热膜的厚度为50±5μm、导热系数≥1300W/m·K、热扩散系数≥700mm²/s、密度2±0.1g/cm³、折弯次数＞10⁵次。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：