[发明专利]一种石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺

说明书

本发明公开了一种石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺，包括以下步骤，a、对人工石墨膜进行活化处理：采用臭氧氧化处理方式，让膜表面产生活性官能团；b、对人工石墨膜进行粗糙化处理：在石墨膜表面形成多孔和/或网格式纹路的粗糙表面；c、涂布石墨烯浆料：将石墨烯浆料涂布在人工石墨膜表面，经过烘干、碳化、石墨化和对辊后，形成得到所述石墨烯、人工石墨复合导热膜。本发明提供的石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺可以大幅度降低生产成本，减少了石墨和辅材的浪费，大大提升了生产效率，减少了设备种类，节约了占地面积以及降低厂房建设的难度。

技术领域

本发明涉及高分子导热膜技术领域，尤其涉及一种石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺。

背景技术

随着电子设备智能化越来越高，集成程度越来越高，电子响应速度越来越快，导致电子设备发热量也随之急剧上升，因此需要高导热且高热通量的散热部件进行散热。目前电子设备有通过新一代的石墨烯导热膜作为散热部件进行散热，因为石墨烯导热膜相比天然石墨纸有更高的热导率，相比人工石墨膜有更高的厚度而有更高的热通量，因此成为高导热市场产品领域的宠儿。

目前石墨烯导热膜的制备方法如下是将石墨烯浆料涂布干燥成石墨膜，再通过碳化、石墨化、平压成具有高导热性能的石墨膜片材，由于材料柔韧性不足，导致只能裁切成片材后再进行碳化与石墨化等后段工序，因此该主流的石墨烯导热膜制备方法有如下缺点：

(1)生产效率低：只能裁切成片再进行高温烧结，需要大量的人工叠膜、转移、综合生产效率太低

(2)不利于后段加工：采用片材进行模切时，会产生大量的石墨和辅材浪费；不利于后段形状的设计排版加工

针对上述缺点，急需发明一种全新的石墨烯导热膜制备方法来解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、工艺简单的石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺。

为实现前述目的，本发明提供了一种石墨烯、人工石墨复合导热膜的制备工艺，包括以下步骤，

a、对人工石墨膜进行活化处理：采用臭氧氧化处理方式，让膜表面产生活性官能团；

b、对人工石墨膜进行粗糙化处理：在石墨膜表面形成多孔和/或网格式纹路的粗糙表面；

c、涂布石墨烯浆料：将石墨烯浆料涂布在人工石墨膜表面，经过烘干、碳化、石墨化和对辊后，形成得到所述石墨烯、人工石墨复合导热膜。

作为本发明的进一步改进，所述采用臭氧氧化处理方式，让膜表面产生活性官能团具体包括：将成卷的人工石墨膜置于带有臭氧发生器的流化床中，使石墨烯与臭氧充分接触和反应得到微氧化的人工石墨膜。

作为本发明的进一步改进，所述流化床中控制臭氧气流速度为0.35-0.45m3/h，控制浓度为0.5-15mg/L，人工石墨膜在流化床中的反应时间为1.5-3h。

作为本发明的进一步改进，所述成卷的人工石墨膜的厚度为25-35mm。

作为本发明的进一步改进，所述石墨膜表面的多孔结构由机械针刺穿石墨膜形成，孔径的大小为0.1-2mm，相邻孔之间的距离保持的0.5-0.8cm。

作为本发明的进一步改进，所述石墨膜表面的网格式纹路由网纹辊的方式对石墨膜表面进行辊压后形成。

作为本发明的进一步改进，所述活性官能团为羟基、羧基和环氧基。

作为本发明的进一步改进，所述将石墨烯浆料涂布在人工石墨膜表面包括：采用涂布机在人工石墨膜表面均匀涂布上0.01-1000mm厚度的石墨烯浆料。