[发明专利]一种利用丝网制备厚石墨烯散热膜的方法

说明书

本发明涉及石墨烯制膜技术领域，具体公开了一种利用丝网制备厚石墨烯散热膜的方法，包括：(1)利用极性溶剂对氧化石墨行分散，得到均匀的氧化石墨烯浆料；(2)将(1)中的氧化石墨烯浆料液抽真空脱泡处理；(3)将(2)获得的氧化石墨烯浆料倒入丝网网框中，以所述丝网网框中的丝网作为涂布基底，采用刮刀进行涂布；通过调节刮刀的高度来控制氧化石墨烯膜的厚度；(4)对(3)中得到的装有氧化石墨烯膜的丝网网框进行烘干；(5)将(4)中得到的氧化石墨烯膜从丝网网框中剥离出来；并对该氧化石墨烯膜依次进行碳化、石墨化和延压得到厚石墨烯散热膜。本发明操作更简单，耗能少，易批量化生产，可以直接制备出厚石墨烯膜。

技术领域

本发明涉及石墨烯制膜技术领域，具体公开了一种利用丝网制备厚石墨烯散热膜的方法。

背景技术

随着智能电子设备如智能手机、便携式笔记本电脑、智能VR穿戴设备不断推陈出新，功能多样化的同时伴随着高功率的持续增加。从而电子设备在运行时，产生并积累大量的热，消费者的直观感受则是运行速度变慢和发热，带来了极不舒适的体验感。传统的散热膜材料如人工合成石墨膜，厚度主要为17μm、25μm、32μm，其厚度受限，传递的热量受限，已经很难满足高功率散热的要求。

近年来墨烯的发现，其单层热导率高达5300W/mK，它具有优异的柔性，且质量轻等诸多优势，引起了业界的极大关注。石墨烯的衍生物氧化石墨烯极易溶于水、易成膜且在还原时不产生有害气体或污染废弃物，使其在高导热膜产业化上得到了广泛应用。

早先，石墨烯散热膜多采用浆料涂布工艺生产，受涂布工艺的限制，所制成石墨烯散热膜厚度有限，这就限制了石墨烯散热膜的散热效果。近年来，逐渐出现了基于多次涂布的加厚石墨烯散热膜的制备工艺，但这样的工艺给每次涂布间的收卷工序带来了极大的操作复杂性，造成了厚石墨烯散热膜制备的整体工艺复杂度大大增加。

因此，亟需开发一种方法来制备厚石墨烯散热膜，降低其整体的工艺复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制利用丝网制备厚石墨烯散热膜的方法，该方法制备工艺简单、效率高、易操作，在满足高功率散热的要求的同时，解决了制备厚石墨烯膜工艺复杂度高、难度大的问题。

本发明中的一种利用丝网制备厚石墨烯散热膜的方法，主要包括：

(1)利用极性溶剂对氧化石墨行分散，得到均匀的氧化石墨烯浆料；

(2)将(1)中的氧化石墨烯浆料液抽真空脱泡处理至气泡每平米不得多于100个，气泡直径不大于0.5mm；

(3)将(2)获得的氧化石墨烯浆料倒入丝网网框中，以所述丝网网框中的丝网作为涂布基底，采用刮刀进行涂布；通过调节刮刀的高度来控制氧化石墨烯膜的厚度，所述氧化石墨烯膜的厚度为0.2～50mm；

(4)对(3)中得到的装有氧化石墨烯膜的丝网网框进行烘干；

(5)将(4)中得到的氧化石墨烯膜从丝网网框中剥离出来；并对该氧化石墨烯膜依次进行碳化、石墨化和延压得到厚石墨烯散热膜。

进一步的，步骤(1)中，分散所述氧化石墨的极性溶剂为乙醇、水、氮甲基吡咯烷酮(NMP)与二甲基甲酰胺(DMF)中的一种，或者为上述物质中任两种的混合物。

进一步的，所述极性溶剂采用水与乙醇按9:1～4:1的体积比例混合。

进一步的，所述氧化石墨烯浆料中的氧化石墨烯所占的质量分数为3～7％。

进一步的，步骤(2)中，真空脱泡的的真空度为-1～-0.8bar，处理时间为10～60min。

进一步的，步骤(3)中，所述丝网的材质采用尼龙布、无纺布或不锈钢中的一种，目数为200～1000目。