[發明專利]一種石墨高導熱膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110986542.0
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113620711B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 吳相福;陳香萍;田家利;鄧達琴;范亞靜;洪文晶;李海航;李江標;劉春根;鄧聰秀
• 申請（專利權）人: 江西寧新新材料股份有限公司;廈門大學
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/622;C04B35/63;H05K7/20
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 郭金華

本發明提供了一種石墨高導熱膜的制備方法，包括以下步驟：S1，將聚酰亞胺樹脂、分散劑、溶劑、石墨、氯化鈉混合配置成石墨分散液；將CNTs、石墨烯、分散劑、聚酰亞胺樹脂、溶劑混合配置成CNTs/石墨烯分散液；S2，將石墨分散液球磨，過濾后涂布成石墨膜，烘干定型；再將石墨膜用蒸餾水浸泡，除去氯化鈉，得到帶有空孔的石墨膜骨架；S3，將CNTs/石墨烯分散液涂布到石墨膜骨架上，在石墨膜骨架的平面下進行向下抽氣5?10min，烘干定型，在氮氣氣氛中石墨化，得到所述石墨高導熱膜。該石墨高導熱膜的導熱系數高。

技術領域

本發明涉及一種石墨高導熱膜及其制備方法，屬于導熱膜制備技術領域。

背景技術

隨著5G通訊的鋪開，對具有優異性能的散熱材料的需求也愈發迫切。傳統的散熱材料是銅、銀、鋁之類的高導熱的金屬，但是隨著電子元器件發熱量的提高，已無法滿足微電子產品的需要。石墨膜具有更高的導熱性，在微電子封裝和集成領域具有廣闊的應用前景。

但是，天然石墨膜的導熱系數一般不超過400W(M.K)^-1，還有易于掉粉等缺點，無法很好滿足市場需求。

發明內容

本發明提供了一種石墨高導熱膜及其制備方法，可以有效解決上述問題。

本發明是這樣實現的：

一種石墨高導熱膜的制備方法，包括以下步驟：

S1，將聚酰亞胺樹脂、分散劑、溶劑、石墨、氯化鈉混合配置成石墨分散液；將CNTs、石墨烯、分散劑、聚酰亞胺樹脂、溶劑混合配置成CNTs/石墨烯分散液；

S2，將石墨分散液球磨，過濾后涂布成石墨膜，烘干定型；再將石墨膜用蒸餾水浸泡，除去氯化鈉，得到帶有空孔的石墨膜骨架；

S3，將CNTs/石墨烯分散液涂布到石墨膜骨架上，在石墨膜骨架的平面下進行向下抽氣5-10min，烘干定型，在氮氣氣氛中石墨化，得到所述石墨高導熱膜。

作為進一步改進的，所述石墨分散液包括聚酰亞胺樹脂20-25份、分散劑0.5-1.5份、溶劑28.5-49.5份、石墨10-15份、氯化鈉20-30份。

作為進一步改進的，所述CNTs/石墨烯分散液包括CNTs10-13份、石墨烯5-9份、分散劑1.5-3份、聚酰亞胺樹脂20-25份、溶劑50-63.5份。

作為進一步改進的，所述溶劑為DMF或乙醇。

作為進一步改進的，所述分散劑為ByK-190、HY-268、XFZ22中的一種或多種。

作為進一步改進的，所述球磨的轉速為1600-2000r/min，球磨時間為0.5-1.5h。

作為進一步改進的，步驟S2中，所述烘干的溫度為75-85℃，時間40-50min。

作為進一步改進的，步驟S3中，所述烘干的溫度為65-75℃，時間為50-70min。

作為進一步改進的，所述石墨化的石漠化溫度為以5-6℃/min的升溫速度將溫度升至2500-3000℃，保溫55-65min，并以4-5℃/min的速度降溫到950-1050℃，之后自然冷卻室溫。

一種上述方法制備的石墨高導熱膜。

本發明的有益效果是：

本發明制備的石墨高導熱膜，通過添加氯化鈉，定型后用水除去氯化鈉，得到帶有空孔結構的石墨導熱膜骨架，再填充CNTs/石墨烯，CNTs可以穿插在空孔中，增加導熱膜的結構強度，同時又具有高導熱特性，石墨烯屬于片層結構，可以更好有效的傳導熱量。

本發明還進行了石墨烯、CNTs定向排列，使得制備出來的石墨導熱膜抗拉強度＞60MPa，導熱率＞1700W/(m·K)。