[发明专利]一种石墨烯导热膜及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，所述方法为将分散在溶剂中的氧化石墨烯抽滤或涂布得到氧化石墨烯膜，之后将氧化石墨烯膜高温还原得到石墨烯导热膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯为石墨经氧化剥离得到的产物；

优选地，所述石墨氧化的方式优选自Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法中的任意1种；所述剥离方式优选超声分散。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的溶剂为不与氧化石墨烯和石墨烯反应，并能促使氧化石墨烯剥离的溶剂，优选去离子水、乙醇、DMF、THF、NMP、DMSO、丙酮中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选为去离子水和/或乙醇，最优选为去离子水；

优选地，分散在溶剂中的氧化石墨烯的浓度为2～20mg/mL；

优选地，所述氧化石墨烯膜的厚度为10～120μm。

4.如权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，所述高温还原在保护性气氛中进行，所述保护性气氛通过通入惰性气体实现；

优选地，所述惰性气体为不与氧化石墨烯和石墨烯反应的气体，优选氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的1种或至少2种的组合，进一步优选氮气和/或氩气，最优选纯度为99.999%氮气和/或纯度为99.99%氩气；

优选地，所述通入惰性气体的气流流量为50～150cm³/min，优选100cm³/min。

5.如权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，所述高温还原的温度为500～3000℃，进一步优选1000～3000℃，特别优选2000～3000℃；

优选地，所述高温还原的时间为≥1min，优选处理时间为1～120min，进一步优选10～30min。

6.如权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将氧化石墨在去离子水中超声分散，使其充分剥离得到氧化石墨烯水溶液；

（2）将氧化石墨烯水溶液抽滤或涂布，得到氧化石墨烯薄膜，干燥至恒重；

（3）将干燥后的氧化石墨烯薄膜置于高温反应炉内，在保护性气氛中，进行高温还原反应；

（4）还原反应结束后，自然降温至室温，得到石墨烯导热膜。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述高温反应炉选自真空烧结炉和/或煅烧炉，优选自放电等离子烧结炉、电阻加热真空烧结炉、感应加热真空烧结炉、真空气氛管式炉、微波加热真空烧结炉或煅烧炉、高温石墨化炉中的任意1种，进一步优选高温石墨化炉。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述涂布方法选自旋涂、刮棒涂布、光辊上胶涂布中的任意1种。

9.一种石墨烯导热膜，其特征在于，所述石墨烯导热膜由权利要求1～8之一所述的方法制备得到；

优选地，所述石墨烯导热膜的导热率为400～2000W/m·K；

优选地，所述石墨烯导热膜的的厚度≥10μm，优选10～100μm；

优选地，所述石墨烯导热膜的碳元素和氧元素的原子比例≥10，优选所述石墨烯薄膜的碳元素和氧元素的原子比例10～80，进一步优选10～30。

10.一种如权利要求8或9所述石墨烯导热膜的用途，其特征在于，所述石墨烯导热膜用作智能手机、液晶电视、液晶显示、笔记本、LED照明等高散热需求设备的散热片。