[发明专利]一种含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料

说明书

本发明公开了一种含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料，包括SiO₂浆料，所述SiO₂浆料包括55‑65％的水、0‑1％的润湿剂、0‑1％的消泡剂、5‑15％的水性树脂、0‑1％的分散剂、15‑25％的纳米SiO₂、0‑1％的PH调节剂和5‑15％的防沉剂，按照上述各重量组分的配比材料，依次将水、分散剂、润湿剂、纳米Si0₂粉体、消泡剂、pH调节剂、防沉剂和水性树脂加入到容器中，并在加入原料的同时进行机械搅拌。该含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料采用改良hummers法制备的氧化石墨烯溶液(GO)和SiO₂水溶胶作为原材料，简单易得，采用超声混合、真空抽滤、电磁感应快速退火、真空烘干等简便的方法，用几个简单的步骤就可以制得高性能的热界面材料。

技术领域

本发明涉及热管理技术领域，具体为一种含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料。

背景技术

通过改良的Hummers的方法从天然石墨中制备氧化石墨烯(GO)，作为石墨烯的前体材料，由于其表面存在许多含氧官能团(如羟基、羰基和环氧基)，因为各含氧基团之间可以与水分子之间形成氢键，GO易分散在水中，和石墨烯的弱水分散性相比，GO更加容易制成高韧性宏观薄膜，然而，由于GO的表面缺陷、边缘无序或表面官能团，GO的导热性能并不理想，因此，后续采用还原方法来还原氧化石墨烯(RGO)，提高其热学和电学性能，(通过化学还原剂或高温处理来还原氧化石墨烯(GO)制备石墨烯基薄膜，其中最常用的方法是利用水合肼原位还原GO制备RGO薄膜，但是水合肼具有剧毒，往往会带来环境问题，因此，如何设计一种具有高通面导热系数、合适力学性能的含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料，包括SiO₂浆料，所述SiO₂浆料包括55-65％的水、0-1％的润湿剂、0-1％的消泡剂、5-15％的水性树脂、0-1％的分散剂、15-25％的纳米SiO₂、0-1％的PH调节剂和5-15％的防沉剂，按照上述各重量组分的配比材料，依次将水、分散剂、润湿剂、纳米Si0₂粉体、消泡剂、pH调节剂、防沉剂和水性树脂加入到容器中，并在加入原料的同时进行机械搅拌，在原料加完之后，选用高速分散、砂磨和超声分散3种手段进行分散，至细度小于50um，即制得纳米SiO₂水性浆料，所述SIC绒毛的石墨烯纸热界面材料的制备流程如下所示：

a.将1mg-1000mg氧化石墨烯(GO)分散在1ml-300ml乙醇和1ml-30ml去离子水的混合物中超声处理；

b.在该分散体中加入100-1000uL的SiO₂浆料并进行超声混合处理，其中，滴加的速度不能过快，应该以10-100uL/s的速率进行滴加，滴加的同时辅助以超声分散，以保证SiO₂能够均匀分散在GO表面；

c.对超声处理后的产物进行真空过滤收集，并用去离子水多次洗涤，直到达到中性PH值，将产物在60℃下干燥，将SiO₂纳米颗粒修饰的氧化石墨烯纸(SiO₂@GO纸)从聚四氟乙烯(PTFE)滤膜上揭下；

d.将获得的SiO₂@GO纸在真空烘箱中进行140℃的预退火4-12h,以去除纸里面残余的水分和部分含氧基团；

e.利用合肥科晶型号为SP-50KTC的2000℃控温感应加热炉在1300-1500℃下处理上述薄纸，即可得SiC杂化石墨烯纸。

优选的，所述聚四氟乙烯(PTFE)滤膜的孔径为0.22um。