[发明专利]石墨烯负载镍纳米粒子复合结构及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述石墨烯负载镍纳米粒子复合结构包括：

基底，导热的所述基底具有用于接触热源的接触面和负载面，所述负载面具有氮化铝纳米线阵列；

金属箔层，所述金属箔层通过导热胶层连接至所述负载面并覆盖所述氮化铝纳米线阵列，所述导热胶层为导热硅胶，所述导热硅胶的厚度为2-8μm；导热系数5-6W/mk，剥离强度在7-9N/cm；

散热层，由石墨烯材料构成的所述散热层覆盖于所述金属箔层，所述石墨烯材料包括片状石墨烯、载体树脂以及填充剂，所述片状石墨烯均匀分散于所述载体树脂和所述填充剂中，所述片状石墨烯表面负载有镍纳米粒子，且所述镍纳米粒子的负载量为所述片状石墨烯重量的2.5-4％；

所述石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：通过氧化还原法制备表面负载有镍纳米粒子的片状石墨烯；

步骤S2：采用水热法在所述基底的所述负载面上制备氮化铝纳米线，在所述负载面上涂覆导热硅胶，并将金属箔层粘贴至所述导热硅胶；

步骤S3：将步骤S1制备的片状石墨烯、载体树脂以及填充剂充分混合制得胶状混合物，将所述胶状混合物涂覆至所述金属箔层经固化后制得散热层；

其中，步骤S1包括以下步骤：

表面氧化：在浓度为0.1-2mg/mL的氧化石墨烯第一溶液中添加双氧水后进行超声制得氧化石墨烯第二溶液；

接枝处理：添加乙二胺和金属镍盐到所述氧化石墨烯第二溶液中，升温至100-120℃后，搅拌反应20-36h，制得混合溶液；

还原处理：调节所述混合溶液的酸碱度至pH＝10，加入硼氢化钠进行还原反应，依次经离心、洗涤和干燥后制得表面负载有镍纳米粒子的所述片状石墨烯；

步骤S1中，所述氧化石墨烯第二溶液、所述乙二胺和所述金属镍盐的用量比为100ml：1.0-1.2g：4-6g。

2.根据权利要求1所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，所述氮化铝纳米线的直径为10-800nm，长度为10nm-1000μm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述片状石墨烯的层数为20-40层，厚度为40-60微米，比表面积大于100m²/g。

4.根据权利要求1所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述接触面为弧形曲面。

5.根据权利要求1所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述基底为金属材质的，且在所述接触面设置有多个连接柱，所述连接柱从所述接触面背离所述负载面而延伸。

6.根据权利要求5所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述连接柱具有多个散热片，所述散热片沿所述连接柱的轴向间隔设置，所述散热片呈圆环状。

7.根据权利要求6所述的石墨烯负载镍纳米粒子复合结构的制备方法，其特征在于，所述散热片具有结合端和远离所述结合端的固定端，且所述散热片呈锥形倾斜连接至所述连接柱的所述结合端，所述散热片是由所述结合端向所述固定端呈扩张状，且同一个所述散热片的所述结合端比所述固定端更远离所述接触面。