[發(fā)明專利]一種高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710391092.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN107140619B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高超;郭燕
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州高烯科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/182
• 分類號(hào): C01B32/182;C01B32/184
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜，其特征在于，所制備的石墨烯厚膜的厚度大于50μm，孔隙率為5 ~ 40%，面向熱導(dǎo)率為1000 ~ 2000 W/mK；石墨烯片層褶皺密度控制在50~500mm/mm²，且石墨烯片的缺陷少，其ID/TG＜0.02，石墨烯厚膜無分層現(xiàn)象，任意兩個(gè)相鄰的石墨烯片的片層間距小于20nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜，其特征在于，制備方法包含如下步驟：

（1）將平均尺寸大于50μm的氧化石墨烯配制成濃度為1~ 20mg/mL氧化石墨烯水溶液，溶液成膜后自然晾干，得到氧化石墨烯膜；

（2）將多張氧化石墨烯膜進(jìn)行復(fù)合，具體為：在氧化石墨烯膜表面進(jìn)行均勻噴涂液體，使之表面溶脹，然后將多張氧化石墨烯膜沿厚度方向粘接在一起；

（3）將粘接后的氧化石墨烯復(fù)合膜放置在烘箱烘干，烘箱的溫度不高于40℃；

（4）將烘干后的氧化石墨烯復(fù)合膜置于熱壓機(jī)的熱壓腔中，以0.1 ~ 5^oC/min的速率升溫到200^oC后進(jìn)行熱壓，重復(fù)以下熱壓過程8-10次：維持壓力20MPa，維持1h；逐漸釋放壓力至0MPa，對熱壓腔抽真空5min至真空度為-100~-10KPa；然后再以0.1 ~ 5^oC/min的速率升溫300^oC，保溫0.5h，然后進(jìn)行熱壓，重復(fù)以下熱壓過程4-6次：維持壓力60MPa，維持1h，逐漸釋放壓力至0MPa，對熱壓腔抽真空5min至真空度為-100~-10KPa；熱壓過程結(jié)束后自然降溫；

（5）將步驟（4）熱壓后的氧化石墨烯膜在惰性氣體氛圍下以1-20 ^oC/min的速率升溫到1800 ~ 3000^oC進(jìn)行進(jìn)一步熱壓，保溫保壓0.5~8h；壓力為10~ 60MPa；降溫壓制后，得到高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯厚膜，其特征在于，所述步驟（1）制備的氧化石墨烯膜的厚度為1μm ~ 30μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱石墨烯厚膜，其特征在于，所述步驟（1）中的成膜方法選自抽濾法、刮膜法、旋涂法、噴涂法和浸涂法。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜，其特征在于，所述的步驟（1）制備的氧化石墨烯膜的碳氧比1.8~2.1。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高導(dǎo)熱的石墨烯厚膜，其特征在于，所述的步驟（2）噴涂所使用的液體為：去離子水，濃度為1 ~ 10mg/mL的氧化石墨烯水溶液，或其它含有去離子水的溶液。