[发明专利]含银颗粒的石墨烯基散热材料及其制备方法

摘要

本发明主要涉及一种含银颗粒的石墨烯基散热材料及其制备方法，本发明要解决石墨烯和微米银颗粒纳米复合材料散热片的成型问题。方法：配制银颗粒分散液；配制石墨烯分散液；银颗粒分散液与石墨烯分散液混合；冷冻干燥制备混合粉末；混合粉末热处理；热压烧结得到含银颗粒的石墨烯基散热材料；本发明能够制备厚度可以控制的三维石墨烯基散热材料。其兼具高热导率和高辐射率并且有很好的加工性能，有望彻底解决大功率的电子器件的散热难题。

主权项

1.含银颗粒的石墨烯基散热材料的制备方法，其特征在于：所述步骤具体为：1）配制银颗粒分散液：将粒径为1~3微米的银颗粒分散在去离子水中，在频率为10KHz~100KHz下，进行超声处理30min~60min，得到银颗粒分散液；所述的银颗粒分散液中，银颗粒浓度为1mg/mL~20mg/mL；2）配制石墨烯分散液：将二维尺寸为5~10微米的少层石墨烯的粉末分散在去离子水中，在频率为10KHz~100KHz下，进行超声处理30min~60min，使其形成均匀的溶液，得到石墨烯分散液；所述的石墨烯粉末是通过液相剥离法制备的，所述的石墨烯分散液中石墨烯的浓度为0.1mg/mL~5mg/mL；3）银颗粒分散液与石墨烯分散液混合：将银颗粒分散液和石墨烯分散液混合，在频率为10KHz~100KHz下，水浴超声5~10min，然后在200W的功率下超声30min，得到石墨烯/银颗粒混合分散液；所述的混合分散液中石墨烯与银颗粒的质量比为1:0.1~1:0.9；4）冷冻干燥：将步骤3）所得分散液速冻，形成银、石墨烯和冰的混合物，将混合物放入冻干机在‑100℃下干燥24h~48h，得到纳米混合粉末；5）混合粉末热处理：将上述步骤4）制备的混合粉末在450℃~500℃下保温2h，再将粉末放入氢气还原炉中在400℃下进行还原2h，得到混合粉末；6）热压烧结：步骤5）得到的混合粉末放入石墨模具中，在真空条件下热压烧结，即得到含银颗粒的石墨烯散热材料；所述的热压烧结条件是真空环境下，温度900℃下加压20MPa ~60MPa，保温5min~120min，继续升温至1100℃下，保温30min~120min；先进行上述步骤1）后进行上述步骤2），或先进行上述步骤2）后进行上述步骤1）。