[发明专利]一种兼具面内方向和厚度方向高热导率的石墨烯基复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，所述复合薄膜面内方向的热导率为900-1500 W/(m · K)，厚度方向热导率为60-150 W/(m · K)；

所述兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜的制备方法，包含以下步骤：

S1、骨架制备

取0.1-0.5g 氧化石墨烯、100-500 ml水，超声分散、离心、洗涤过滤、透析后得到氧化石墨烯水溶液；加入2.0-15.0g高分子纤维浆液到上述水溶液中，超声分散、过滤、烘干，形成骨架；所述高分子纤维浆液的重量比浓度为2.8%-3.2%；

S2、薄膜制备

将0.2-1.5g 氧化石墨烯、100-1200 ml添加有分散剂的水溶液混合，超声得氧化石墨烯溶液；

通过湿法工艺将上述氧化石墨烯溶液渗入到S1中所述骨架中，烘干、热处理，形成厚度10-60µm的石墨烯薄膜；

步骤S2中所述热处理是在1500℃-2600℃范围内氩气氛中处理1-3小时；

步骤S1中所述高分子纤维为聚丙烯腈纤维、聚酰亚胺纤维、聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、沥青纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚酮纤维、植物纤维中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，步骤S1中所述超声分散时间为30-60min。

3.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，步骤S1中所述骨架的厚度为7-30µm，直径为30-100mm。

4.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，所述植物纤维是棉纤维、落叶松、阔叶树、甘蔗渣中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，步骤S2中所述分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、甲基纤维素、乙基纤维素、明胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种，所述添加有分散剂的水溶液中分散剂的浓度为0.04-0.2g/100 ml。

6.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，步骤S2中所述湿法工艺是指浸渍液相挥发、喷涂、旋涂、真空抽滤依次处理。

7.根据权利要求1所述的兼具面内方向和厚度方向高导热石墨烯基复合薄膜，其特征是，步骤S2中所述石墨烯薄膜厚度可调。