[发明专利]一种高导热性能石墨烯金属复合多层散热器及其制备方法

权利要求书

1.一种高导热性能石墨烯金属复合多层散热器，其特征在于，包括：金属基层、石墨烯薄膜层和焊接部；其中，所述石墨烯薄膜层均匀沉积在金属基层表面上形成石墨烯金属复合层，石墨烯金属复合层紧密地卷成圆饼状而形成金属基层与石墨烯薄膜层相互交替叠加的螺旋多层复合结构，最外层的石墨烯金属复合层边缘处与多层复合结构外表面焊接形成焊接部；所述石墨烯薄膜层是由均匀电泳沉积在所述金属基层表面上的单层或少层石墨烯片层构成，所述石墨烯片均匀平躺在所述金属基层上，且与所述金属基层或所述石墨烯片之间相互紧密结合。

2.如权利要求1所述石墨烯金属复合多层散热器，其特征在于，所述金属基层是厚度均匀的条状铜片、铝片、银片、铂金中的任意一种金属片或铝合金片，所述金属基层厚度为0.05～1mm范围内的任意值。

3.一种如权利要求1所述的高导热性能石墨烯金属复合多层散热器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：用无水乙醇溶液与石墨烯粉末配制成浓度为0.01～0.025mg/ml的石墨烯混合液，然后，在所述混合液中再加入金属盐，使得金属盐的浓度达到0.3～1mg/ml，再用超声波分散3～5h，获得均匀分散的石墨烯电泳液；

第二步：采取一条厚度为0.05～1mm的等厚条形金属片作为金属基层，在5～10％的稀硝酸中浸泡3分钟去除其表面氧化物，再用去离子水多次冲洗之后放入无水乙醇溶液中超声5分钟，取出晾干之后，作为阴极；

第三步：采用与所述阴极尺寸相当的石墨片作为阳极，将所述阴极表面和所述阳极表面设置为平行，并且所述阴极与所述阳极间距保持在1～2cm，然后，把所述阴极和所述阳极一起浸没在所述第一步中得到的石墨烯电泳液中，在80～160V的直流电压下进行电泳沉积1～6min，得到在所述金属基层上均匀覆盖有石墨烯薄膜层的产物；

第四步：用钢钉作为转轴将所述第三步中得到的产物从一端紧密地卷制成多层圆柱体形状，然后，把所述产物另一端边缘用激光焊接法固定于所述圆柱体外侧表面形成焊接部，得到样品；

第五步：将所述第四步中得到的样品在氮气气氛下以200～300℃的温度退火处理1～3h，降温之后，向垂直于所述圆柱体轴向方向切割成圆饼状结构，从而得到高导热性能石墨烯金属复合多层散热器。

4.根据权利要求3所述的高导热性能石墨烯金属复合多层散热器的制备方法，其特征在于：所述石墨烯薄膜层是由CVD法生长的单层或少层石墨烯片，片径为5～50微米。

5.根据权利要求3所述的高导热性能石墨烯金属复合多层散热器的制备方法，其特征在于：所述金属盐为硝酸镁、硝酸铝、硝酸铜、硝酸银之中的任意一种或几种组合。