[发明专利]三维网络连接石墨烯基复合热界面材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维网络连接石墨烯基复合热界面材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1,对聚对苯撑苯并二恶唑纤维(PBOMF)进行剥离，获得不同浓度的聚对苯撑苯并二恶唑纳米纤维(PBONF)溶液，将低浓度的聚对苯撑苯并二恶唑纳米纤维(PBONF)溶液作为A溶液，将高浓度的聚对苯撑苯并二恶唑纳米纤维(PBONF)溶液作为B溶液；

步骤S2,将石墨烯纳米片(GNS)分散在A溶液中，获得混合物酸性溶液；

步骤S3,向混合物酸性溶液中加入强电解质，形成三维网络连接框架的GNS-PBONF溶胶；

步骤S4,将三维网络连接框架的GNS-PBONF溶胶中混合B溶液，形成致密的三维网络结构的GNS-PBONF粘性溶胶；

步骤S5,上述三维网络结构的GNS-PBONF粘性溶胶孵化形成酸性凝胶，将酸性凝胶在去离子水中浸泡，利用酸和水交换的方式去除凝胶中的酸，获得水凝胶；

步骤S6,干燥上述水凝胶，得到三维网络连接的GNS-PBONF热界面材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中,采用甲烷磺酸(MSA)和三氟乙酸(TFA)混酸对聚对苯撑苯并二恶唑纤维(PBOMF)进行剥离；

优选地,所述甲烷磺酸(MSA)和三氟乙酸(TFA)体积比1:1-10；

优选地，所述步骤S1包括：

甲烷磺酸(MSA)和三氟乙酸(TFA)按照设定体积比配置成混酸溶液，加入聚对苯撑苯并二恶唑纤维(PBOMF)在设定的搅拌转速或/和搅拌时间下制备A溶液和B溶液；

优选地，所述步骤S1中，所述搅拌转速为600-2000r/min，进一步优选地，所述搅拌速度为800-1200r/min；

优选地，所述搅拌时间为0.5-6小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，A溶液PBONF含量为0.1-0.5wt％，B溶液PBONF含量为1-5wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

在超声条件下使石墨烯纳米片均匀的分散在A溶液；

优选地，所述步骤S2中,超声条件为在200-400W的超声功率,20-50KHZ的超声频率下，超声时间为0.5-3h；

优选地，所述步骤S2中,所述石墨烯纳米片的片层尺寸为3-20μm，平均层数在5-20层。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述混合物酸性溶液中石墨烯纳米片含量为1-20wt％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

向混合物酸性溶液中加入强电解质，在设定搅拌速和搅拌时间下混合均匀；

优选地，所述步骤S3中，所述搅拌转速为400-800r/min，所述搅拌时间为10min-1h；

优选地，所述强电解质为CaCl₂、NaCl、KCl、K₂SO₄和Na₂SO₄的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

将三维网络连接框架的GNS-PBONF溶胶和B溶液混合搅拌；

优选地，所述步骤S4中，所述搅拌转速为400-800r/min，所述搅拌时间为0.5-2h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

三维网络连接的GNS-PBONF溶胶在恒温下孵化形成酸性凝胶，优选地，恒温孵化条件为：孵化温度为5-30℃，孵化时间为3-6h；

将酸性凝胶在去离子水中浸泡，利用酸和水交换的方式去除凝胶中的酸，获得水凝胶，优选地，酸性凝胶在去离子水中浸泡2-10h,换水2-8次。