[发明专利]一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法

权利要求书

1.一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：以石墨烯、树脂、分散剂以及溶剂混合分散均匀，倒入模具中预干燥，得到预干燥的石墨烯复合材料；然后将碳纤维以静电植绒方式垂直插入预干燥石墨烯复合板材料中，再经过固化、碳化、浸渍、二次干燥、二次碳化、石墨化工艺得到一种多维度高导热石墨烯复合板；

具体方法包括以下步骤：

（1）石墨烯浆料的制备：按照重量份数总计100份，将石墨烯6-8份，树脂0.5-2份，分散剂0.01-0.2份以及余量溶剂，采用2000-5000r/min高速混合机混合1-2h，再超声分散1-2h，得到分散均匀石墨烯浆料；

（2）预干燥：将分散均匀的石墨烯浆料倒入模具中，表面用刮刀刮平，置于30-200℃烘箱中干燥2-8h，除去80wt%的溶剂，得到预干燥的石墨烯复合材料；

（3）静电植绒：将预干燥的石墨烯复合板置于静电场，将占原料石墨烯25-35wt%的碳纤维进行静电植绒，得到垂直插入碳纤维的预干燥石墨烯复合板模板骨架；

（4）固化：将已经垂直插入碳纤维的预干燥石墨烯复合板模板骨架在30-200℃烘箱中6-10h完全干燥固化；

（5）碳化：将干燥完全的插入碳纤维的石墨烯复合板，置于真空热压炉碳化；

（6）浸渍：将碳化的石墨烯复合板浸渍于选用的树脂溶液或其对应的单体、糠酮、糠醛中的一种或多种，浸渍2-24h；

（7）二次干燥：将浸渍后的石墨烯复合板表面擦拭干净，置于30-200℃烘箱中干燥；

（8）二次碳化：将干燥后的石墨烯复合板按照碳化设定的条件二次碳化；

（9）石墨化：将二次碳化的石墨烯复合板，再经石墨化炉石墨化即得到多维度高导热石墨烯复合板；

步骤（3）静电场电压为80-100kV；静电植绒垂直插入碳纤维的长度为1-3mm；垂直插入碳纤维面密度为1*10⁷-1*10¹¹/m²。

2.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乙二醇或二硫化碳中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）的分散剂为聚丙烯钠盐、聚乙烯醇、BYK110中的一种。

4.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）碳化条件根据选用的树脂而定有不同的碳化升温速率；所使用的保护气体为氮气、氩气、氦气中的一种。

5.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）碳化的石墨烯复合板在真空条件下浸渍。

6.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述浸渍处理工艺包括液相浸渍、气相浸渍、超声浸渍、真空高压浸渍。

7.如权利要求1所述的一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法，其特征在于：所述步骤（9）石墨化升温条件：0-1000℃区间，升温速率为50℃/min，1000-1200℃区间升温速率为10℃/min，1200℃保温30min，1200-1800℃区间升温速率为100℃/min，1800-2500℃区间，升温速率为5℃/min，2500℃保温1h。