[发明专利]石墨烯导热膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯导热膜的制备方法，包括如下步骤：制备所述石墨烯浆料；将所述石墨烯浆料涂布于基材上，烘烤，制备边缘氧化石墨烯薄膜；将所述边缘氧化石墨烯薄膜进行真空干燥，制备部分还原的边缘氧化石墨烯薄膜；将所述部分还原的边缘氧化石墨烯薄膜进行碳化，制备石墨烯薄膜；将所述石墨烯薄膜进行真空压制，制备所述石墨烯导热膜；其中，所述石墨烯浆料的pH值为7.5～8.5，包括质量百分比为2％～6％的边缘氧化石墨烯。本发明提供的石墨烯导热膜的制备方法以边缘氧化石墨烯为原料，并合理控制pH值，得到的浆料固含量高，能够通过涂布生产，便于量产，无需石墨化工艺，且制备得到的石墨烯导热膜具有较高的导热系数。

技术领域

本发明涉及功能薄膜材料技术领域，特别是涉及一种石墨烯导热膜及其制备方法。

背景技术

随着手机朝高性能、小型化的方向发展，芯片的发热量越来越大，受限于狭小的空间，热量易聚集形成热点，导致芯片不能正常工作，因而需要采用具有较高横向热导率的材料进行匀热。对于4G手机，该材料通常为人工石墨散热膜，其以聚酰亚胺薄膜为原料，通过碳化、石墨化、压延工艺制得。受限于聚酰亚胺薄膜原料，人工石墨散热膜的厚度有限(＜100微米)，无法应对5G手机芯片更高的发热量。石墨烯散热膜可以突破厚度的限制，满足5G手机芯片匀热的要求，因而得到了广泛的应用。

传统的石墨烯导热膜生产方法是以氧化石墨烯为原料，依次经过制浆、高压均质、涂布烘干、真空加热、碳化、石墨化、真空平压工序。其中，石墨化工艺是将已碳化的石墨烯膜置于温度高达3000℃左右的炉体中煅烧6-10小时。以氧化石墨烯为原料制备石墨烯导热膜的方法具备量产性，然而，该工艺温度高，处理时间长，能耗巨大，大幅增加石墨烯导热膜的成本，而且制备得到的石墨烯导热膜热导率受限。因此，亟需一种不包含石墨化工艺的制备高导热性的石墨烯导热膜的方法。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种不包含石墨化工艺的制备高导热性的石墨烯导热膜的方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的目的是提供一种石墨烯导热膜的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

制备所述石墨烯浆料；

将所述石墨烯浆料涂布于基材上，烘烤，制备边缘氧化石墨烯薄膜；

将所述边缘氧化石墨烯薄膜进行真空干燥，制备部分还原的边缘氧化石墨烯薄膜；

将所述部分还原的边缘氧化石墨烯薄膜进行碳化，制备石墨烯薄膜；

将所述石墨烯薄膜进行真空压制，制备所述石墨烯导热膜；

其中，所述石墨烯浆料的pH值为7.5～8.5，包括质量百分比为2％～6％的边缘氧化石墨烯。

在其中一个实施例中，所述边缘氧化石墨烯的晶格内部均为碳原子，晶格边缘带有含氧官能团。

在其中一个实施例中，所述边缘氧化石墨烯中氧原子含量为1wt％～10wt％。

在其中一个实施例中，所述边缘氧化石墨烯的片径为10μm～100μm。

在其中一个实施例中，将所述石墨烯浆料涂布于基材上之前，还包括将所述石墨烯浆料进行高压均质的步骤。

在其中一个实施例中，所述高压均质的压力为50MPa～500MPa，时间为10min～30min。

在其中一个实施例中，所述碳化的温度为1300℃～1500℃，时间为2h～6h。

在其中一个实施例中，所述真空压制的压力为20吨～1000吨，时间为2min～30min。

本发明的再一目的为提供一种石墨烯导热膜，采用所述的石墨烯导热膜的制备方法所制备。