[发明专利]一种教育用石墨烯散热灯具

权利要求书

1.一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：包括石墨烯复合导热塑料散热器和安装在石墨烯复合导热塑料散热器上的LED光源板；所述石墨烯复合导热塑料散热器的制备方法为：

步骤1：制备石墨烯横向导热粒料

将1-70重量份石墨烯、1-70重量份石墨纳米片和1-10重量份纤维填料进行初步混合，混合时间为10-60min，混合后再加入1-100重量份热塑性塑料，在热塑性塑料的分解温度下利用螺杆挤出得到石墨烯横向导热粒料；

步骤2：制备石墨烯纵向导热粒料

S1：先将1-10重量份分散剂、1-10重量份石墨烯和1-30重量份球型氧化铝粉加入到1-100份水中，在100-10000r/min的转速下分散10-60min，获得预分散液，再对预分散液进行喷雾干燥，形成石墨烯包覆氧化铝的球性导热填料；

S2：将1-70重量份石墨烯包覆氧化铝的球性导热填料加入到1-100重量份热塑性塑料中，然后在热塑性塑料的分解温度下螺杆挤出得到石墨烯纵向导热粒料；

步骤3：制备石墨烯复合导热塑料散热器

将石墨烯横向导热粒料和石墨烯纵向导热粒料按照1-1：1-9的质量比进行二层共挤，得到具有横向热导性能的外导热层和具有纵向热导性能的内导热层的石墨烯复合导热塑料散热器。

2.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：步骤1中，石墨烯由层数为1-10层，片径大小分别为1-10um、10-50um和50-100um的三种按1-3:3-8:1-3的质量比混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：步骤1中，石墨纳米片由层数为20-300层，片径大小为10-20um、20-50um和50-100um的三种按1-6:1-3:1-3的质量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：步骤1中，纤维填料是指碳纳米管或碳纤维，直径为2nm-100nm，长度为1-30um。

5.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：步骤2中，石墨烯的层数为1-10层，片径大小为10-20um。

6.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：步骤2中，分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基溴化铵、聚氧乙烯月桂醚类、吐温类、曲拉通类、木质素磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇的水分散液、聚乙二醇、天然高分子糖类及其衍生物中的一种或按任意比例混合的多种。

7.根据权利要求1所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：所述热塑性塑料为PP树脂、HDPE树脂、PA树脂、ABS树脂、PBT树脂、PET树脂、PI树脂中的一种或按任意比例混合的几种。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种教育用石墨烯散热灯具，其特征在于：所述石墨烯复合导热塑料散热器上设置有镶嵌槽，所述镶嵌槽与LED光源板之间填充有石墨烯导热硅脂，所述石墨烯导热硅脂的制备方法为：

步骤（1）：先将1-10重量份分散剂、1-10重量份石墨烯和1-30重量份球型氧化铝粉加入到1-100份水中，在100-10000r/min的转速下分散10-60min，获得预分散液，再对预分散液进行喷雾干燥，形成石墨烯包覆氧化铝的球性导热填料；

步骤（2）：将1-100重量份石墨烯包覆氧化铝的球性导热填料加入到1-10重量份二甲基硅油中，并在100-1000r/min的行星式搅拌条件下预搅拌10-30min，然后利用三辊研磨机器进行进一步的分散研磨10-50遍，离心脱泡，获得石墨烯导热硅脂。