[发明专利]一种石墨烯散热薄膜、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯散热薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、氧化石墨烯水溶液制备：将氧化石墨烯加入去离子水中，在超声波作用下均匀分散，得到浓度为0.25～2g/L的氧化石墨烯悬浮液；

步骤2、清洗基材：将硅衬底作为基材，切割成预定尺寸，然后使用清洗剂去油、粗化液处理，去除基材表面的氧化物和杂质；

步骤3、氧化石墨烯薄膜的沉积：将上述基材作为阳极与电泳仪电源相连接，并以氧化石墨烯悬浮液作为电解液，进行电泳沉积，在阳极表面形成一层深棕色胶状物质；

步骤4、干燥、退火处理：将上述基材放入气氛炉中干燥，从而得到石墨烯-基材的复合薄膜；

所述粗化液处理工艺为：在非金属基材的一侧采用耐腐蚀密封胶包封，然后使用氢氟酸溶液清洗，并在铬酐粗化液浸泡24～48h，至其表面变为黄色，在真空烘箱中，于105～130℃的温度下，烘烤30～60min，然后去离子水清洗，去除基材表面的氧化物和杂质，最后在苯并三氮唑水溶液中液封保存；

所述铬酐粗化液包括：锌粉5～10%、铬酐4～8%、铁氰化钾2～4%、磷酸0.5～2%、氟化钠1～2%、表面活性剂0.5～1%、余量为水；

所述电泳沉积工艺电压为：40～80V；沉积时间10～15min，电极之间的相对距离为10～30cm。

2.根据权利要求1所述的石墨烯散热薄膜的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯需要经过预处理，预处理方法为：将1g的天然鳞片状石墨粉末加入到含有0.5～1g的浓硝酸钠和45～50ml浓硫酸的混合溶液中，然后加入6～9g高锰酸钾，并充分搅拌，然后逐渐加入过氧化氢溶液除去残余的高锰酸钾，稀释、离心，将所得的氧化石墨烯用盐酸溶液和去离子水清洗，放入气氛炉中真空下干燥。

3.根据权利要求1所述的石墨烯散热薄膜的制备方法，其特征在于，所述密封胶至少为环氧树脂、聚氟乙烯、丁基橡胶中的一种。

4.根据权利要求1所述的石墨烯散热薄膜的制备方法，其特征在于，所述干燥、退火处理为：以氮气保护气氛，以20～25℃/min升温至300～350℃，保温1～2h，然后保持炉温以3～5℃/min下降，直至室温。

5.一种基于权利要求1～4中任一项所述的石墨烯散热薄膜的制备方法得到的基材-氧化石墨烯复合薄膜材料。

6.一种基于权利要求5中所述的基材-氧化石墨烯复合薄膜材料作为衬底在制备电学元件上的应用，其特征在于，在基材-氧化石墨烯复合薄膜材料的另一侧通过涂胶、刻蚀制备电学元件。