[发明专利]一种高定向石墨烯散热薄膜的制备方法及散热薄膜

摘要

本发明提供一种高定向石墨烯散热薄膜的制备方法及散热薄膜，解决了石墨烯的高度定向排布问题，实现面内超高热导率。方法：配制氧化石墨烯分散液；氧化石墨烯的高定向处理；冷冻干燥得氧化石墨烯泡沫；水合肼还原得石墨烯泡沫；加压得石墨烯膜；后期热处理；本发明能够制备厚度可以控制、石墨烯高度定向分布的样品。其面内热导率可以达到2400W/(m.K)，可广泛地应用于散热领域中。

主权项

1.一种高定向石墨烯散热薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)配制氧化石墨烯分散液；2)氧化石墨烯的高定向处理；3)冷冻干燥：得到氧化石墨烯泡沫；4)水合肼还原：将步骤3)得到的氧化石墨烯泡沫用水合肼还原得石墨烯泡沫；5)冷压成型：将步骤4)得到的石墨烯泡沫进行外部加压，即得到高定向石墨烯散热薄膜；6)热处理：将步骤5)制备的石墨烯散热膜在2000℃热处理；所述步骤具体为：1)配制氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯粉末通过超声处理分散在去离子水中，使其形成均匀的氧化石墨烯分散液；2)氧化石墨烯高定向处理：将氧化石墨烯分散液放入圆柱体或长方体中空模具中，用液氮对模具外侧壁进行冷却；3)冷冻干燥：将步骤2)制备的氧化石墨烯和水的混合物冷冻干燥，得到氧化石墨烯泡沫；4)水合肼还原：水合肼还原步骤3)得到的氧化石墨烯泡沫，得到石墨烯泡沫；5)冷压成型：将步骤4)得到的石墨烯泡沫在常温下加压，即得到高定向石墨烯散热薄膜；6)热处理：将步骤5)冷压得到的石墨烯散热薄膜进行高温烧结，从而得到高定向石墨烯散热薄膜；步骤1)中所述的氧化石墨烯粉末为大片单层氧化石墨烯，二维方向上尺寸为20～30μm，氧化石墨烯的浓度为0.1mg/mL～5mg/mL；步骤2)中通液氮速率为0.5L/min。