[发明专利]一种硅胶石墨烯液态金属复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硅胶石墨烯液态金属复合材料及其制备方法，由下述重量份的原料制成：液体硅胶80‑110份，氟化石墨烯10‑20份，液态金属50‑70份，碳纳米管5‑10份，脲醛5‑8份，无水乙醇30‑50份，分散剂0.5‑1份。本发明的硅胶石墨烯液态金属复合材料，可以有效提高液态金属的塑性，添加氟化石墨烯、碳纳米管，赋予材料优异的力学性能、导热性能，该制备工艺简便、绿色、易操作。

技术领域

本发明属于石墨烯复合材料领域，具体涉及一种硅胶石墨烯液态金属复合材料及其制备方法。

背景技术

液态金属因其自身特殊的微观结构，使其具有高强度、抗刮性好、高光泽度等优异的使用性能，符合3C电子产品结构件的使用要求，具有很大的应用潜力和市场发展前景。虽然液态金属因自身结构的特殊性而具备不少的优异性能；但是自身的一些弱点也十分明显，液态金属材料具有玻璃材料类似的缺陷——脆性，使其可塑性大大降低，这也限制了它的实际应用。

导热硅胶利用导热填料在高分子基体材料内均匀填充，以提高其导热性能。常用的高导热填料主要是无机非金属、金属等。而这些传统的导热填料的填充有许多缺点，比如需要高的填充量才能达到比较高的热导率，从而严重影响了硅胶后续使用的性能，再者高的填充量也增加了成本。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维平面结构的纳米材料，其特殊的单原子层结构决定了它具有独特的物理性质，如具有良好的生物相容性、超高的导热系数、独特的电学性能、明显的量子效应、大的比表面积、高稳定性以及强吸附特性，往往较少的添加量就能在硅胶基体中形成导热网络，是一种较理想的导热填料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅胶石墨烯液态金属复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硅胶石墨烯液态金属复合材料，由下述重量份的原料制成：

液体硅胶80-110份，

氟化石墨烯10-20份，

液态金属50-70份，

碳纳米管5-10份，

脲醛5-8份，

无水乙醇30-50份，

分散剂0.5-1份。

具体地，所述氟化石墨烯的制备方法如下：将氧化石墨烯加入去离子水中，超声处理2-3h得氧化石墨烯水溶液；将氧化石墨烯水溶液加入带聚四氟乙烯内衬的水热釜中，然后加入氟化剂，100-200℃反应20-25h，反应结束后冷却至室温，过滤，用去离子水将滤饼洗至中性，烘干，即得氟化石墨烯。

具体地，所述液态金属为镓、镓铟合金、镓锡合金、镓铟合金、镓铟锡合金中的一种。

具体地，所述分散剂为聚丙烯酸盐或聚乙烯吡咯烷酮。

上述硅胶石墨烯液态金属复合材料的制备方法，步骤如下：

1）将液态金属、脲醛加入无水乙醇中，超声处理1-2h，超声频率53kHz，超声功率180W，得分散均匀的液态金属悬浮液；

2）将氟化石墨烯、碳纳米管加入球磨机中，处理30-60min，得混合物；

3）将步骤1）中的液态金属悬浮液、步骤2）中的混合物加入液体硅胶中，然后加入分散剂，机械搅拌2h，搅匀后，加入到研磨设备中研磨10-15h，硅胶石墨烯液态金属复合材料。

本发明具有以下有益效果：本发明的硅胶石墨烯液态金属复合材料，可以有效提高液态金属的塑性，添加氟化石墨烯、碳纳米管，赋予材料优异的力学性能、导热性能，该制备工艺简便、绿色、易操作。

具体实施方式