專利名稱：一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨導熱材料的制備方法，具體涉及一種柔性聞定向石墨導熱材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電子器件智能化的發(fā)展，將許多芯片集中在一起減小空間是目前電子行業(yè)發(fā)展的方向，芯片運行中產(chǎn)生的熱量如何快速導出，以保證芯片在較低的溫度正常運行成為問題的關(guān)鍵。柔性聞定向石墨導熱材料保留完好的石墨稀層狀結(jié)構(gòu)，石墨稀碳層排列規(guī)整，取向程度高，碳層之間粘結(jié)緊密，沿X和Y兩個方向熱導率高且導熱均勻，表現(xiàn)出優(yōu)異的導熱和散熱性能，是一種全新的導熱散熱材料，可迅速導出電子產(chǎn)品工作過程中產(chǎn)生的熱量。柔性高定向石墨導熱材料在屏蔽熱源與組件的同時，能夠改進電子產(chǎn)品性能，表面可與金屬、塑料、不干膠、鋁箔、PET等其它材料組合以滿足更多的設(shè)計需求。通過一系列不同的熱量管理設(shè)計給該領(lǐng)域帶來新的技術(shù)方案，提供了電子工業(yè)熱量管理的創(chuàng)新技術(shù)，在減輕器件重量的情況下提供更優(yōu)異的導熱性能，是熱設(shè)計的嶄新應用方案，廣泛應用于平板顯示器、通訊工業(yè)、醫(yī)療設(shè)備，計算機，手機，LED基板等散熱。目如,石墨導熱材料的生廣技術(shù)主要是聞定向石墨和聞結(jié)晶石墨，聞定向石墨主要是天然石墨壓延而成，成本低，導熱效果差；高結(jié)晶石墨導熱效果好，主要由聚酰亞胺(ΡΙ)、聚噁二唑(P0D)、聚苯撐亞乙烯基(PPV)等具有高定向度的有機高分子膜，通過在惰性氣氛下加壓炭化、并經(jīng)2800 3200°C石墨化處理制得，所制樣品具有與聞定向熱解石墨一樣的高結(jié)晶度和沿膜表面高度擇優(yōu)的石墨層取向，成本高
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，在天然石墨壓延工藝中加入石墨烯，導熱性能大幅增加，同時相對于聞定向石墨和聞結(jié)晶石墨而目更為節(jié)約成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，可膨脹石墨的純化:
用15-30%氫氧化鈉溶液清洗1-2小時，過濾；再用20-50%的硫酸溶液清洗2_5小時，過濾；
第二步，加入石墨烯溶液:
石墨烯的加入量為可膨脹石墨的0.01-1%，攪拌均勻，烘干待用；
第三步，膨化:
將上述樣品采用燃氣膨化或微波膨化，膨化比為100-250，膨化溫度為900-990°C，然后經(jīng)旋風分離去除雜質(zhì)，碳含量達到99.9%，到達布料器，使布料均勻，經(jīng)多級壓延成型，成為柔性高定向石墨導熱材料，其厚度范圍為20-200 μ m，導熱系數(shù)為300-1000W/mK，比重為1.6-1.80g/m3。上述的柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，所述第三步，膨化，燃氣膨化包括天然氣膨化與液化氣膨化。上述的柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，所述第三步，膨化，柔性高定向石墨導熱材料產(chǎn)品厚度范圍為20-200 μ m,導熱系數(shù)為300-1000W/mK，比重為1.60-1.80g/m3。本發(fā)明具有如下優(yōu)點及有益技術(shù)效果:
1、本發(fā)明操作簡單，易于實現(xiàn)，在天然石墨壓延工藝中加入石墨烯，導熱性能大幅增力口，同時相對于聞定向石墨和聞結(jié)晶石墨而目更為節(jié)約成本。2、本發(fā)明的柔性高定向石墨導熱材料可與金屬、塑料、不干膠、鋁箔、PET等其它材料復合，按照不同尺寸要求裁剪，滿足各種所需的熱量管理設(shè)計要求，適應性強，使用效果好。
具體實施例方式實施例1
一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，可膨脹石墨的純化:
用30%氫氧化鈉溶液清洗I小時，過濾；再用50%的硫酸溶液清洗2小時，過濾； 第二步，加入石墨烯溶液:
石墨烯的加入量為可膨脹石墨的1%，攪拌均勻，烘干待用；
第三步，膨化:
將上述樣品采用微波膨化，膨化比為250，膨化溫度為990°C，然后經(jīng)旋風分離去除雜質(zhì)，碳含量達到99.9%，到達布料器，使布料均勻，經(jīng)多級壓延成型，成為柔性高定向石墨導熱材料，其厚度范圍為200 μ m，導熱系數(shù)為800W/mK，比重為1.80g/m3。實施例2
一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，可膨脹石墨的純化:
用15%氫氧化鈉溶液清洗2小時，過濾；再用20%的硫酸溶液清洗5小時，過濾； 第二步，加入石墨烯溶液:
石墨烯的加入量為可膨脹石墨的0.01%，攪拌均勻，烘干待用；
第三步，膨化:
將上述樣品采用天然氣膨化，膨化比為100，膨化溫度為900°C，然后經(jīng)旋風分離去除雜質(zhì)，碳含量達到99.9%，到達布料器，使布料均勻，經(jīng)多級壓延成型，成為柔性高定向石墨導熱材料，其厚度范圍為20 μ m，導熱系數(shù)為300W/mK，比重為1.60g/m3。實施例3
一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，包括以下步驟:
第一步，可膨脹石墨的純化:
用20%氫氧化鈉溶液清洗1.5小時，過濾；再用35%的硫酸溶液清洗3.5小時，過濾； 第二步，加入石墨烯溶液:石墨烯的加入量為可膨脹石墨的0.1%，攪拌均勻，烘干待用；
第三步，膨化:
將上述樣品采用液化氣膨化，膨化比為200，膨化溫度為950°C，然后經(jīng)旋風分離去除雜質(zhì)，碳含量達到99.9%，到達布料器，使布料均勻，經(jīng)多級壓延成型，成為柔性高定向石墨導熱材料，其厚度范圍為100 μ m，導熱系數(shù)為1000W/mK，比重為1.70g/m3。以上所述，僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是，凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、 等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 第一步，可膨脹石墨的純化: 用15-30%氫氧化鈉溶液清洗1-2小時，過濾；再用20-50%的硫酸溶液清洗2_5小時，過濾； 第二步，加入石墨烯溶液: 石墨烯的加入量為可膨脹石墨的0.01-1%，攪拌均勻，烘干待用； 第三步，膨化: 將上述樣品采用燃氣膨化或微波膨化，膨化比為100-250，膨化溫度為900-990°C，然后經(jīng)旋風分離去除雜質(zhì)，碳含量達到99.9%，到達布料器，使布料均勻，經(jīng)多級壓延成型，成為柔性高定向石墨導熱材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，其特征在于:所述第三步，膨化，燃氣膨化包括天然氣膨化與液化氣膨化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，其特征在于:所述第三步，膨化，柔性高定向石墨導熱材料產(chǎn)品厚度范圍為20-200 μ m，導熱系數(shù)為300-1000W/mK,比重為 1.60-1.80g/m3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柔性高定向石墨導熱材料的制備方法，包括以下步驟第一步，可膨脹石墨的純化；第二步，加入石墨烯溶液；第三步，膨化；本發(fā)明在天然石墨壓延工藝中加入石墨烯，操作簡單，易于實現(xiàn)；本發(fā)明的柔性高定向石墨導熱材料可與金屬、塑料、不干膠、鋁箔、PET等其它材料復合，按照不同尺寸要求裁剪，滿足各種所需的熱量管理設(shè)計要求，適應性強，使用效果好；導熱性能大幅增加，同時相對于高定向石墨和高結(jié)晶石墨而言更為節(jié)約成本。
文檔編號C01B31/04GK103213973SQ20131009413
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者于慶先, 劉希山 申請人:于慶先