[发明专利]一种防泄漏的液态金属-石墨烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防泄漏的液态金属‑石墨烯材料，制备原料包括：NaOH溶液、海绵、石墨烯片、液态金属。通过对镓铟锡三元合金液态金属在空气环境进行高速搅拌，生成部分氧化的膏状的液体金属，从而降低表面张力，可以很好的与海绵附着。本材料制作方法简单，得到的弹性的高导热多孔材料不仅避免液态金属的泄露，而且有助于增加总体材料的导热率。

技术领域

本发明涉及H01P1/20领域，更具体涉及一种防泄漏的液态金属-石墨烯材料及其制备方法。

背景技术

作为一种相变导热材料，液态金属因超低的热阻在散热领域有很大的潜在应用价值，但是因为泄露的风险，也使得液态金属的应用受到一定的限制。

CN107181031A公开了一种硅胶石墨烯液态金属及其制备方法，将功能性石墨烯与硅胶的混合、液态金属与硅胶的混合、混合A液与混合B液的混合，制备的硅胶石墨烯液态金属使用方便，降谐波效果好，该方法通过把液态金属分散在弹性高分子里面制备导热材料，这种材料虽然能避免液态金属的泄露，但是，因为液态金属在硅胶里面分散的比较随机，制备出来的材料的导热系数还是较低(k5w/mk),材料的总体热阻也较高(R0.3cm²k/w)。

CN112358854A提供一种液态金属导热膏及其制备方法和应用，所述金属导热膏包括：镓、铟、锡、锌、银，提供的导热膏全金属，并且在熔炼和搅拌过程中不氧化，但是方案中增减材料的热阻，大大降低总液态金属的散热性能。

因此，把液态金属灌入弹性的高导热多孔材料是一种很好的方案，这种方案不仅避免液态金属的泄露，而且有助于增加总体材料的导热率。

发明内容

针对于上述问题，本发明公开了一种防泄漏的液态金属-石墨烯材料，制备原料包括：NaOH溶液、海绵、石墨烯片、液态金属。

优选的，所述NaOH溶液的质量浓度为20-40％。

进一步优选的，所述NaOH溶液的质量浓度为30％。

优选的，所述海绵的平均厚度为1mm-6mm。

进一步优选的，所述海绵的平均厚度为2mm-4mm。

优选的，所述石墨烯片为纳米石墨烯片。

进一步优选的，所述纳米石墨烯片的平均厚度为2-30nm，平均直径为2-12μm。

购自于中国科学院成都有机化学有限公司，产品编号：TNGNPs，所述纳米石墨烯片的平均厚度为4-20nm，平均直径为5-10μm。

优选的，所述液态金属为镓铟锡三元合金液态金属。

进一步优选的，所述液态金属的溶点小于15℃，更优选的，所述液态金属的溶点为10℃。

本发明第二方面公开了所述防泄漏的液态金属-石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)海绵表面处理；

(2)石墨烯分散液制备；

(3)海绵修饰；

(4)液态金属灌入。

作为一种优选的技术方案，所述步骤(1)海绵表面处理具体为：把海绵沉泡在NaOH溶液中20-40分钟，对海绵表面进行修饰。

优选的，把海绵沉泡在NaOH溶液中30分钟，对海绵表面进行修饰。

作为一种优选的技术方案，所述步骤(2)石墨烯分散液制备具体为：将石墨烯片在NaOH溶液中超声制备均匀的石墨烯分散液。

优选的，所述超声过程持续10-30分钟，更优选的为15分钟。