阅读说明：本技术 一种石墨烯散热膜及其制备方法 (Graphene heat dissipation film and preparation method thereof ) 是由 李修兵 张涛 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及石墨烯散热复合材料技术领域,尤其是一种石墨烯散热膜及其制备方法,石墨烯散热膜包括金属箔层和石墨烯层,金属箔层两面均附着有石墨烯层,石墨烯散热膜制备方法包含如下步骤：制备石墨烯分散液；制备石墨烯压敏胶混合料；制备石墨烯散热膜。本发明石墨烯散热膜厚度薄,纯度高,延展性好,可广泛应用于电子产品的导热散热。(The invention relates to the technical field of graphene heat dissipation composite materials, in particular to a graphene heat dissipation film and a preparation method thereof, wherein the graphene heat dissipation film comprises a metal foil layer and graphene layers, the graphene layers are attached to two surfaces of the metal foil layer, and the preparation method of the graphene heat dissipation film comprises the following steps: preparing a graphene dispersion liquid; preparing a graphene pressure-sensitive adhesive mixture; and preparing the graphene heat dissipation film. The graphene heat dissipation film is thin in thickness, high in purity and good in ductility, and can be widely applied to heat conduction and heat dissipation of electronic products.)

一种石墨烯散热膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及石墨烯散热复合材料技术领域，尤其是一种石墨烯散热膜及其制备方法。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子之间依靠sp2杂化组成的具有六角形晶体结构的二维碳纳米材料，是构成碳纳米管、富勒烯、石墨等碳材料的基本结构，其单层厚度仅有0.335nm。石墨烯具有非常好的热传导性能，纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，石墨烯是目前为止导热系数极高的碳材料，高于单壁碳纳米管（3500W/mK）和多壁碳纳米管（3000W/mK）。石墨烯所具有的快速导热特性和快速散热特性使得石墨烯成为超佳的导热散热材料，薄层石墨烯散热膜导热性能优异，但其热熔小，随着电子终端产品性能的不断提升，对电子产品散热性能要求越来越高。本发明针对现有散热产品性能不足的问题，提供了一种结合石墨烯和金属材料优异的导热和散热性能石墨烯散热膜。

发明内容

为了克服现有的上述的不足，本发明提供了一种石墨烯散热膜及其制备方法，通过附着有石墨烯粉体分散液的金属箔来解决问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯散热膜，包括金属箔层和石墨烯层，金属箔层两面均附着有石墨烯层，金属箔为铝箔、铜箔、银箔或金箔中的一种。

进一步的，金属箔厚度为0.1~50微米。

进一步的，石墨烯粉体层数为2~100层。

石墨烯散热膜的制备方法，制备步骤如下：

步骤一：通过涂布技术在金属箔两面涂布含压敏胶粘剂的石墨烯分散液，获得石墨烯层金属箔；

步骤二：对步骤一中获得的石墨烯层金属箔进行辊压处理；

步骤三：对步骤二种获得的石墨烯层金属箔进行碳化处理，然后再次辊压处理获得石墨烯散热膜。

进一步的，压敏胶粘剂为聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醚中的一种或多种。

进一步的，石墨烯分散液由通过纳米分散机分散在NMP或DMF溶剂中的石墨烯粉体制备而成，石墨烯分散液浓度为1~15mg/ml。

进一步的，步骤一中的干燥温度为180~200℃，干燥时间为5~10分钟。

进一步的，步骤二将石墨烯层金属箔送入辊压设备进行辊压处理，辊压压力为10~40吨。

进一步的，步骤三将石墨烯层金属箔进行碳化处理，碳化温度为200~1200℃，碳化过程用氮气保护，碳化时间为1~12小时。

进一步的，步骤三将碳化处理后的石墨烯层金属箔送入辊压设备进行辊压处理，所述辊压压力为10~40吨。

本发明的有益效果是，石墨烯散热膜为金属箔层和石墨烯层的三层复合材料，厚度薄，纯度高，延展性好，可广泛应用于电子产品的导热散热。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种石墨烯散热膜，包括金属箔层和石墨烯层，金属箔层两面均附着有石墨烯层，金属箔为铝箔、铜箔、银箔或金箔中的一种，金属箔厚度为0.1~50微米，石墨烯粉体层数为2~100层。

石墨烯散热膜的制备方法，制备步骤如下：步骤一：通过涂布技术在金属箔两面涂布含压敏胶粘剂的石墨烯分散液，压敏胶粘剂为聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醚中的一种或多种，石墨烯分散液由通过纳米分散机分散在NMP或DMF溶剂中的石墨烯粉体制备而成，石墨烯分散液浓度为1~15mg/ml，获得石墨烯层金属箔，其中，干燥温度为180~200℃，干燥时间为5~10分钟；步骤二：对步骤一中获得的石墨烯层金属箔进行辊压处理，其中，将石墨烯层金属箔送入辊压设备进行辊压处理，辊压压力为10~40吨；步骤三：对步骤二种获得的石墨烯层金属箔进行碳化处理，然后再次辊压处理获得石墨烯散热膜，其中，碳化温度为200~1200℃，碳化过程用氮气保护，碳化时间为1~12小时，再次辊压处理的辊压压力为10~40吨。

实施例1

石墨烯散热膜的制备方法，包括如下步骤：将层数为2~30层石墨烯粉体与NMP溶剂混合，通过纳米分散机分散20分钟获得石墨烯分散液浓度为1mg/ml。然后在石墨烯分散液中加入压敏胶粘剂聚丙烯酸酯，获得含压敏胶粘剂的石墨烯分散液。再通过涂布技术在厚度为0.1微米的铝箔两面涂布含压敏胶粘剂的石墨烯分散液，对涂布后的铝箔进行干燥处理，干燥温度为180℃，干燥时间为5分钟，将获得的石墨烯层铝箔进行辊压处理，辊压压力为10吨，对获得的辊压后的石墨烯层铝箔进行碳化处理，碳化温度为200℃，碳化过程用氮气保护，碳化时间为1小时，然后在辊压压力为10吨的条件下再次辊压处理获得石墨烯散热膜。

实施例2

石墨烯散热膜的制备方法，包括如下步骤：将层数为30~70层石墨烯粉体与DMF溶剂混合，通过纳米分散机分散30分钟获得石墨烯分散液浓度为10mg/ml。然后在石墨烯分散液中加入压敏胶粘剂聚氨酯，获得含压敏胶粘剂的石墨烯分散液。再通过涂布技术在厚度为30微米的铜箔两面涂布含压敏胶粘剂的石墨烯分散液，对涂布后的铜箔进行干燥处理，干燥温度为190℃，干燥时间为8分钟，将获得的石墨烯层铜箔进行辊压处理，辊压压力为20吨，对获得的辊压后的石墨烯层铜箔进行碳化处理，碳化温度为800℃，碳化过程用氮气保护，碳化时间为8小时，然后在辊压压力为20吨的条件下再次辊压处理获得石墨烯散热膜。

实施例3

石墨烯散热膜的制备方法，包括如下步骤：将层数为70~100层石墨烯粉体与DMF溶剂混合，通过纳米分散机分散40分钟获得石墨烯分散液浓度为15mg/ml。然后在石墨烯分散液中加入压敏胶粘剂聚氯乙烯，获得含压敏胶粘剂的石墨烯分散液。再通过涂布技术在厚度为50微米的银箔两面涂布含压敏胶粘剂的石墨烯分散液，对涂布后的银箔进行干燥处理，干燥温度为200℃，干燥时间为10分钟，将获得的石墨烯层银箔进行辊压处理，辊压压力为40吨，对获得的辊压后的石墨烯层银箔进行碳化处理，碳化温度为1200℃，碳化过程用氮气保护，碳化时间为12小时，然后在辊压压力为40吨的条件下再次辊压处理获得石墨烯散热膜。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。