[发明专利]石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯导热复合薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯导热复合薄膜的制备方法，将石墨纸以400～500℃的温度烧蚀氧化；石墨纸浸入到正硅酸乙酯溶剂中浸渍，然后陈化，干燥得到表面含有氧化硅涂层的石墨纸；将二茂铁溶于二甲苯溶液制成催化剂前驱液，推入真空管式炉中，进行碳纳米管纤维束的生长；获得生长有碳纳米管纤维束的石墨烯纸样品；将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中进行超声分散，将获得的石墨烯纸样品和氧化石墨烯水溶液一起置入水热反应釜中反应，得到石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯复合薄膜。本发明一种沿平面和厚度方向均具有较高导热性能，沿平面和厚度方向热导率分别达到400W/(m·K)和15W/(m·K)以上。

主权项

1.一种石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯导热复合薄膜的制备方法，其特征是步骤如下：1)将石墨纸置入磁舟中，在通有空气气氛的管式炉中以400～500℃的温度烧蚀氧化；2)将烧蚀氧化后的石墨纸浸入到正硅酸乙酯溶剂中浸渍，然后取出浸渍完成的石墨纸置于空气中陈化，空气与石墨纸表面的正硅酸乙酯反应从而将其转化为原硅酸，再将陈化完成的石墨纸置入鼓风干燥箱中以60～80℃干燥18～24小时，得到表面含有氧化硅涂层的石墨纸；3)将二茂铁溶于二甲苯溶液制成浓度为0.02～0.05g/ml的催化剂前驱液，将步骤2)得到的石墨纸置于真空管式炉的恒温区，抽至真空后通入氩气作为保护气，以10～15℃/min匀速升温至700～900℃，达到设定温度后，将催化剂前驱液以推入真空管式炉中并稳定保温20～40分钟，进行碳纳米管纤维束的生长；获得生长有碳纳米管纤维束的石墨纸样品；4)将氧化石墨烯粉末加入到去离子水中进行超声分散，配置得到浓度为0.8～1.6mg/ml的氧化石墨烯水溶液，将步骤3)获得的石墨纸样品和氧化石墨烯水溶液一起置入水热反应釜中，然后将水热反应釜移至马弗炉中升温至170～200℃并保温10～14小时，待冷却至室温后将反应得到的复合物进行‑30～‑50℃冷冻干燥，得到石墨/碳纳米管纤维束/石墨烯复合薄膜。