[发明专利]一种石墨烯导热涂层改性的散热器

说明书

本发明提供了一种石墨烯导热涂层改性的散热器，包括散热基座和散热鳞片，所述散热鳞片的外表面喷涂有石墨烯涂层、所述石墨烯涂层的成分组成包括氧化石墨烯、溶剂、分散剂、胶黏剂、增稠剂、复合导电剂、碳纤维填料、疏水填料和低表面能有机物。本发明的石墨烯导热涂层改性的散热器通过在其散热鳍片上涂覆改性石墨烯导热涂层，使其具有优异的导热性能，同时通过在石墨烯导热涂层中加入碳纤维填料、疏水填料，增强了石墨烯导热涂层的导热性、耐磨性、疏水性及耐腐蚀性能，使其能够应用于热水器或其他设备中，与介质长期接触也不易发生腐蚀。

技术领域

本发明属于石墨烯制备技术领域，具体涉及一种石墨烯导热涂层改性的散热器。

背景技术

许多的家用电器、机械设备等都需要安装散热装置来进行散热，以确保机器的正常运行，防止某些部件在高温工作中工作而缩短使用寿命。现有的散热器多为鳍片式结构，材质多为铝合金，然而散热鳍片的散热性能一般，且防腐蚀性能差，限制了其在热水器中的应用。

石墨烯作为一种新型的碳纳米材料，其独特的二维片层结构，使其比表面积较高，接触面积大，表面吸附力强，能在基底表面形成二维平面结构，增强涂层与基底的吸附力，使涂层更加均匀致密，结合强度更高，且石墨烯表面疏水，有助于提高涂层的韧性、耐摩性、导热性及防腐性能。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种石墨烯导热涂层改性的散热器，通过在散热鳍片上涂覆有石墨烯导热涂层，使散热器具有优异的导热、防腐等性能。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种石墨烯导热涂层改性的散热器，包括散热基座和散热鳞片，所述散热鳞片的外表面喷涂有石墨烯涂层、所述石墨烯涂层的成分组成包括氧化石墨烯、溶剂、分散剂、胶黏剂、增稠剂、复合导电剂、碳纤维填料、疏水填料和低表面能有机物。

进一步地，所述石墨烯涂层的厚度为5-20μm。

进一步地，所述石墨烯涂层的成分组成中的溶剂为水，分散剂为四氢呋喃。

进一步地，所述胶黏剂可以为水性环氧树脂、改性脲醛树脂、水性丙烯酸树脂等；所述增稠剂可以为甲基纤维素、海藻酸钠或琼脂等。

进一步地，所述石墨烯涂层的成分组成中复合导电剂为乙炔炭黑、科琴黑和碳纳米管的混合物，其中乙炔炭黑、科琴黑和碳纳米管的质量比为1:1:2。

进一步地，所述石墨烯涂层的成分组成中的疏水填料为纳米级二氧化硅。

进一步地，所述低表面能有机物为氟碳表面活性剂，具体可以为十三氟辛基三乙氧基硅烷、三甲基硅醇或聚二甲基硅氧烷。

进一步地，所述石墨烯涂层的成分组成中还包括抗菌填料，所述抗菌填料为纳米级二氧化钛。

进一步地，所述散热基座及所述散热鳞片的材质为金属铜、金属铝、金属铁、金属银中的一种或几种的合金材料。

进一步地，所述散热鳞片上石墨烯涂层的喷涂过程包括以下步骤：

步骤1)：将5质量份的石墨烯加入50质量份的溶剂，通过辐射氧化处理，使石墨烯均匀分散于水性体系中并还原部分氧化石墨烯，形成石墨烯初步分散液；

步骤2)：向石墨烯初步分散液中加入200质量份的分散剂中，超声波震荡，震荡时间为1H，超声波频率为40k H_Z，得石墨烯二级分散液；

步骤3)：向石墨烯二级分散液加入100质量份的胶黏剂和50质量份的增稠剂，进行混合搅拌，混合时间为3H；混合均匀后，静置1H，再加入2质量份的复合导电剂、1质量份的碳纤维填料、1质量份的疏水填料行混合搅拌，混合时间为2H；混合均匀后，再加入3质量份的低表面能有机物，混合时间为1H，混合结束后得石墨烯涂层液；