[發明專利]一種高導熱石墨烯及其涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201811050752.3
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN110885077A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 范天舉;孟鴻
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/194
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

1.一種高導熱石墨烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S11.將氧化石墨烯分散在溶液中得到氧化石墨烯溶液，所述氧化石墨烯溶液的濃度控制在0.01mg/mL～14.8mg/mL間；

S12.將所述氧化石墨烯溶液迅速冷凍固化，然后進行冷凍干燥處理，得到折扇狀的氧化石墨烯；

S13.將所述折扇狀的氧化石墨烯還原處理，得到折扇狀的石墨烯。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S11中，分散所述氧化石墨烯的溶液為水溶液或有機溶劑；所述氧化石墨烯溶液的濃度控制在4mg/mL～6.68mg/mL。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S12中，迅速冷凍固化所述氧化石墨烯溶液的環境為液氮、干冰、干冰/丙酮、正辛烷/干冰、異丙醚/干冰、丙酮/干冰、乙酸丁酯/干冰、丙胺/干冰、乙酸乙酯/液氮、正丁醇/液氮、己烷/液氮、丙酮/液氮、甲苯/液氮、甲醇/液氮、乙醚/干冰、環己烷/液氮、乙醇/液氮、乙醚/液氮、正五烷/液氮、異戊烷/液氮中的任意一種；迅速冷凍固化所述氧化石墨烯溶液的時間為60s-300s，冷凍干燥的時間為12h-48h。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S13中，使用高溫或者還原性的酸溶液對所述折扇狀的氧化石墨烯作還原處理。

5.一種散熱石墨烯涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S21.將氧化石墨烯分散在溶液中得到氧化石墨烯溶液，氧化石墨烯的濃度控制在0.01mg/mL～14.8mg/mL間；

S22.將所述氧化石墨烯溶液迅速冷凍固化，然后進行冷凍干燥處理，得到折扇狀的氧化石墨烯；

S23.將所述折扇狀氧化石墨烯還原處理，得到折扇狀的石墨烯，將所述折扇狀的石墨烯分散在溶液中得到石墨烯溶液；

S24.將基底進行表面處理增強附著力，噴涂所述石墨烯溶液，還原處理后得到散熱石墨烯涂層。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S21中，分散所述氧化石墨烯的溶液為水溶液或有機溶劑；所述氧化石墨烯溶液的濃度控制在4mg/mL～6.68mg/mL。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S22中，迅速冷凍固化所述氧化石墨烯溶液的環境為液氮、干冰、干冰/丙酮、正辛烷/干冰、異丙醚/干冰、丙酮/干冰、乙酸丁酯/干冰、丙胺/干冰、乙酸乙酯/液氮、正丁醇/液氮、己烷/液氮、丙酮/液氮、甲苯/液氮、甲醇/液氮、乙醚/干冰、環己烷/液氮、乙醇/液氮、乙醚/液氮、正五烷/液氮、異戊烷/液氮中的任意一種；迅速冷凍固化所述氧化石墨烯溶液的時間為60s-300s，冷凍干燥的時間為12h-48h。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S24中，所述基底為銅基、鋁基、鐵基、塑料基、陶瓷基或以上的復合物。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，對所述基底的表面進行打磨，并噴涂上一層鋅粉，以增強附著力。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述散熱石墨烯涂層在銅基底的導熱率為468-1560W/(m·K)；所述散熱石墨烯涂層在鋁基底的導熱率為320-868W/(m·K)；所述散熱石墨烯涂層在鐵基底的導熱率為78-163W/(m·K)；所述散熱石墨烯涂層在塑料基底的導熱率為13-47W/(m·K)；所述散熱石墨烯涂層在陶瓷基底的導熱率為18-53W/(m·K)。