[发明专利]基片、石墨烯金属复合散热材料、制备方法

说明书

本发明提供基片、石墨烯金属复合散热材料、制备方法，所述基片的制备方法，包括：在石墨烯导热片上开设多个通孔；在开设通孔后的石墨烯导热片表面附着金属层，得到石墨烯金属复合散热材料基片。本发明在石墨烯导热片开设通孔并在表面气相沉积金属层，通孔外壁也覆盖金属层，提高石墨烯导热片片层间的结合力，从而提升整体强度。

技术领域

本发明涉及散热材料技术领域，具体涉及基片及其制备方法、石墨烯金属复合散热材料及其制备方法。

背景技术

目前，常用的传统散热材料，如金属铝及铝系合金，导热系数约200W/(m·K)，密度2.7g/cm³，轻薄性较好，但散热性能一般；金属铜及铜系合金导热系数约400W/(m·K)，密度8.9g/cm³，散热性能不错，但重量偏重；高定向石墨及石墨烯类散热材料导热系数可以做到1000W/(m·K)，密度2.2g/cm³，但由于高定向石墨及石墨烯类散热材料机械强度较差(弯曲强度≤30MPa)，难以满足需求较高机械强度的应用场景而限制了其应用，例如：无法满足要使用机械安装(如打螺丝、弹簧)的应用场景，无法满足需要承受应力(如作为结构件使用)的应用场景。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种基片的制备方法，包括：

在石墨烯导热片上开设多个通孔；

在开设通孔后的石墨烯导热片表面附着金属层，得到石墨烯金属复合散热材料基片。

根据本发明的一个方面，所述在开设通孔后的石墨烯导热片表面附着金属层的步骤包括：

采用气相沉积的方法将金属沉积在开设通孔后的石墨烯导热片表面，优选地，所述气相沉积为化学气相沉积或物理气相沉积。

物理气相沉积(PVD)是将靶材(金属)气化成原子态金属或离子态金属，然后沉积到基体上形成一层金属层。

化学气相沉积(CVD)是将含目标金属的化合物进行热分解反应形成原子态金属或离子态金属，然后沉积到基体上形成一层金属层。

气相沉积的优点是工艺过程简单，容易实现，对石墨烯导热片本体基本没有影响。

根据本发明的一个方面，所述在石墨烯导热片上开设多个通孔步骤中，通过机械打孔或/和激光打孔在石墨烯导热片上开设多个通孔。

根据本发明的另一个方面，提供一种基片，包括石墨烯导热片和覆盖在石墨烯导热片上的金属层，所述石墨烯导热片上开设有多个通孔。

根据本发明的另一个方面，所述石墨烯导热片为面内定向排列的石墨烯导热片，所述面内定向是指石墨烯导热片内的石墨烯沿着石墨烯导热片的X-Y面呈现书页式堆叠结构的排列。

根据本发明的另一个方面，所述石墨烯导热片的厚度为8μm～300μm，石墨烯导热片厚度越薄越软，极易变形，不能进行机械操作，而大于300μm则层间结合力偏小不能满足制作基片的要求，优选地，所述石墨烯导热片的厚度为40μm～200μm。

根据本发明的另一个方面，所述金属层的厚度为2μm～10μm，金属层厚度低于2μm，则层间结合力会较差，而超过10μm则会增加热阻，影响导热效果，优选地，金属层厚度为5μm。

根据本发明的另一个方面，基片厚度基于石墨烯导热片的厚度，所述基片厚度为10μm～310μm，优选地，所述基片厚度为50μm～210μm。