[发明专利]石墨烯复合导热膜的制备方法和产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯复合导热膜的制备方法和产品，特别是一种用于电子信息产品散热器件、芯片过热保护、导热介面材料等领域的石墨烯复合导热膜的制备方法和产品，属于电子功能材料技术领域。

背景技术

对于电子产品而言，其各个部件有效的散热来获得较低的工作温度对其使用寿命和运行速度会产生极其重要的影响。随着科技的不断发展和进步，特别是计算机芯片多核化已经成为主流，且运行速度不断加快，功率也随之增长，有效的散热对其运行速度起着举足轻重的作用。目前，市场上的散热主流产品为石墨类导热膜，然而，其散热性能远远满足不了电子信息产品散热器件的散热需求，成为了大多电子产品的散热瓶颈。

目前，石墨类导热膜的制备方法主要有涂布法、抽滤法和CVD法。涂布方法包括提拉、旋涂、刮刀等方法，其难点是如何配置成一种稳定而不团聚的石墨烯浆料，这就需要在浆料中添加增稠剂、表面活性剂、粘结剂等助剂，但这些助剂会使石墨烯或氧化石墨烯不能很好的连接在一起；并且由于助剂的位阻作用，也不能使石墨烯一层层平行于衬底那样有序的搭接在一起，会大大降低散热膜的导热性能；此外，旋涂法不适用于制备大面积的薄膜，抽滤法耗时且不好控制薄膜厚度。CVD法制备导热膜的成本较高，一般石墨烯用CVD法在衬底生长一层或多层石墨烯，比较难形成很厚的石墨烯层，一般为几百纳米厚，因此不适合制备散热膜，而主要用于导电膜；同时CVD制备导热膜还面临一个转移才能使用的问题，必须从金属衬底上转移到所需基板上才能使用加工器件，而转移会给导热膜带来更多的缺陷。

除了上述方法，实验室中常采用LB(Langmuir-Blodgett)膜法、溶液浇注、流延法等方法来制备石墨烯薄膜，但是这些实验室方法的工艺复杂，产品价格昂贵，不适于石墨烯薄膜的大规模工业生产。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种石墨烯复合导热膜的制备方法和产品，其制备工艺简单，成本低廉，其制备的导热膜产品具有良好的散热性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种石墨烯复合导热膜的制备方法，包括以下步骤：

S1，将鳞片石墨或石墨粉置于浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷的混合液中浸泡一昼夜，然后抽滤并烘干，完成预氧化；

S2，采用Hummers法对预氧化后的石墨进一步氧化，即在浓硫酸和高锰酸钾中进行充分氧化，然后加入去离子水稀释，反复洗涤抽滤后，得到氧化石墨烯水溶液；

S3，采用热喷涂法将氧化石墨烯水溶液喷涂在衬底上，沉积得到氧化石墨烯薄膜；

S4，对氧化石墨烯薄膜进行还原，得到石墨烯薄膜；

S5，对石墨烯薄膜进行覆膜处理，得到石墨烯复合导热膜。

一种石墨烯复合导热膜的制备方法，包括以下步骤：

S11，将鳞片石墨或石墨粉置于浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷的混合液中浸泡一昼夜，然后抽滤并烘干，完成预氧化；

S12，采用Hummers法对预氧化后的石墨进一步氧化，即在浓硫酸和高锰酸钾中进行充分氧化，然后加入去离子水稀释，反复洗涤抽滤后，得到氧化石墨烯水溶液；

S13，采用热喷涂法将氧化石墨烯水溶液喷涂在铜箔衬底上，沉积得到氧化石墨烯薄膜；

S14，对氧化石墨烯薄膜进行还原，得到石墨烯薄膜；

S15，在石墨烯薄膜表面刷涂粘结剂，通过粘结剂将离型纸、绝热层分别与石墨烯薄膜粘结，得到石墨烯复合导热膜。

一种石墨烯复合导热膜的制备方法，包括以下步骤：

S21，将鳞片石墨或石墨粉置于浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷的混合液中浸泡一昼夜，然后抽滤并烘干，完成预氧化；

S22，采用Hummers法对预氧化后的石墨进一步氧化，即在浓硫酸和高锰酸钾中进行充分氧化，然后加入去离子水稀释，反复洗涤抽滤后，得到氧化石墨烯水溶液；

S23，在柔性衬底上刷涂粘结剂；

S24，采用热喷涂法将氧化石墨烯水溶液喷涂在预先刷涂粘结剂的柔性衬底上，沉积得到氧化石墨烯薄膜；

S25，对氧化石墨烯薄膜进行还原，得到石墨烯薄膜；

S26，在石墨烯薄膜的石墨烯一面刷涂粘结剂，通过粘结剂将离型纸与石墨烯薄膜粘结，得到石墨烯复合导热膜。