一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜制造技术

本发明专利技术涉及了一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜，包括石墨烯金属混合层、金属箔层、导热胶层及基底层；所述金属箔层位于石墨烯金属混合层和导热胶层之间，所述导热胶层位于金属箔层和基底层之间。本发明专利技术采用石墨烯与金属颗粒混合浆料作为高导热层，利用石墨烯与金属颗粒之间更有效的热传递，提供了一种散热性能优良的热界面，该导热层再与金属箔层、导热胶层、基底层贴合形成一个垂直方向的热传递效果。解决了传统散热产品低效的问题，可广泛应用于高发热量的电子器件、液晶显示屏等产品中。

High heat conductive metal foil layer / graphene metal mixed layer composite radiating film

The invention relates to a high thermal conductivity metal foil layer graphene / metal composite film cooling mixing layer, including graphene metal mixed layer, a metal foil layer and a conductive layer and a base layer; the metal foil layer is located between the mixed layer and the thermal conductivity of graphene metal layer, the conductive layer is positioned between the metal foil layer and the basal layer. The invention adopts graphene and metal particles mixed slurry as high thermal conductivity layer, more effective heat transfer between graphene and metal particles by thermal interface provides an excellent cooling performance, the heat conducting layer and a metal foil layer and a conductive layer, basal layer jointed to form a vertical heat transfer effect. The utility model solves the problem of low efficiency of the traditional heat radiating products, and can be widely used in the electronic devices with high heat and liquid crystal display screens.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散热材料应用领域，尤其涉及一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜。
技术介绍
随着现代科技的迅速发展，电子器件微型化急速发展，尤其突显的是电子线路板上的元器件日益密集，手机、平板电脑、电子书、笔记型电脑等电子设备向着尺寸更小，设计更薄的趋势发展，使得电子产品表面温度也在升高，而研究表明，大多数电子设备的失效形式是由温度过高引起的，因此电子器件的散热问题在电子器件的发展中有举足轻重的作用。目前市场部分产品通过金属类作为导热散热材料，尤其是铜和铝得到广泛的应用，铜的导热系数为398W/mk，铝的导热系数为237W/mk，但是选择金属类材料进行导热存在重量大、易氧化等问题。石墨烯作为目前最薄、最坚硬的纳米材料，导热系数高达5300W/mk，优良的性能使其得到广泛的关注，但是，目前石墨烯的生产工艺只掌握在少数公司作为技术秘密保护，价格高昂，另一方面生产石墨烯散热膜时需要严格控制其厚度与层数，并且生产出来的石墨烯散热膜需要薄厚均匀，目前生产工艺还很难达到完美的效果。因此，寻求一种高效和低成本的混合层散热膜制备的方法，是目前函待解决的问题。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜，利用石墨烯与金属颗粒混合制备出的浆料作为导热层，该导热层再与金属箔层、导热胶层、基底层贴合形成一个垂直方向的热传递效果，从而解决了现有散热膜产品中原料高昂和产品低效的问题，具有高效的导热性能，稳定的机械性能和综合散热性能。本专利技术目的之一在于提供一种散热膜，其特征在于，包括石墨烯金属混合层、金属箔层、导热胶层及基底层；所述金属箔层位于石墨烯金属混合层和导热胶层之间，所述导热胶层位于金属箔层和基底层之间。作为一种工业应用方式，本专利技术提供的高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜，包括所述石墨烯金属混合层作为导热层均匀涂覆在金属箔层上方，导热胶层作为具有导热性能的导热胶涂覆在金属箔层下方，基底层贴合在导热胶层表面。本专利技术的目的之二在于，提供一种散热膜的制备方法，包括如下步骤：1)制备石墨烯与金属颗粒混合浆料：石墨烯、金属颗粒和胶黏剂按比例混合形成混合浆料；2)将步骤1)中的混合浆料均匀涂覆在金属箔的其中一面；3)在步骤2)所述的金属箔的另一面涂覆导热胶层；4)将步骤3)涂覆的导热胶层与基底层贴合，压实处理。本专利技术所述的散热膜中的石墨烯金属混合层为主体散热层，是由石墨烯、金属颗粒和胶黏剂混合制备而成。利用石墨烯与金属颗粒之间更有效的热传递，提供了一种散热性能优良的热界面，该主体散热层再与金属箔层、导热胶层、基底层贴合形成一个垂直方向的热传递效果。本专利技术所述的石墨烯金属混合层中的或者制备方法中的石墨烯与金属颗粒的质量比为(0.5-12)：1，优选(1-10)：1；经试验证明，若超出以上范围，所制备的石墨烯金属混合层的导热系数均有所降低；所述胶黏剂与石墨烯金属混合物的质量比为1：(1-10)，优选1：(3-6)；经试验证明，胶黏剂添加量过少会影响混合层粘附性能，过多则会影响导热性能，选用该比例，会达到最佳效果。本专利技术所述的石墨烯金属混合层或其制备方法中的金属颗粒可以为任何具有导电性的金属，如铜、铝、镍、铁、钴、铂、金、银或钯等，优选铜、铝。所述金属颗粒粒径大小不大于30μm，优选不大于25μm，更优选不大于15μm。所选金属颗粒粒径越大，比表面积减小，影响一定的导热性能。本专利技术所述的石墨烯金属混合层或其制备方法中的胶黏剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、羟乙基纤维素等，优选聚氨酯。本专利技术所述的石墨烯金属混合层厚度在1至50μm，优选5-30μm，更优选5-15μm。导热系数在1000至3000W/mk，优选1500-3000W/mk，更优选2500-3000W/mk。本专利技术所述的金属箔层作为辅助散热层，所占面积较大，对最后散热膜成品导热系数具有一定的影响，因此优选导热系数较好的金属基材，如铜箔层或铝箔层，更优选铜箔层；金属箔层一面涂覆石墨烯金属混合浆料，一面涂覆导热胶，具有良好的机械稳定性及导热性能；所述的金属箔层厚度在1至50μm，优选5-40μm，更优选10-25μm；其导热系数在100至500W/mk，优选300-500W/mk，更优选400-500W/mk。本专利技术所述的导热胶层作为粘接功能层，为导热压敏胶、导热硅胶或导热橡胶，其厚度在1至50μm，优选5-30μm，更优选10-20μm；导热系数在0.4至4W/mk，优选1.5-4W/mk，更优选2-4W/mk；其剥离强度在1至20N/cm，优选5-20N/cm，更优选10-20N/cm。本专利技术所述的基底层作为散热膜底层，为离型膜或聚酯薄膜，具有良好的耐折性，厚度在20至100μm，优选30-80μm，更优选30-70μm。以上所述石墨烯金属混合层、金属箔层、导热胶层及基底层厚度都直接影响最后成品厚度及重量，故在保证优良导热性能的同时应尽量选择较薄的混合层厚度。作为本专利技术高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜制备方法的一种更具体的方案，包括如下步骤：1)制备石墨烯与金属颗粒混合浆料：石墨烯、金属颗粒和胶黏剂按比例混合形成混合浆料；2)使用涂覆机，将步骤1)中的混合浆料均匀涂覆在铜箔的其中一面；3)使用涂覆机，在步骤2)所述的铜箔的另一面涂覆导热胶层；4)将步骤3)涂覆的导热胶层与基底层贴合；5)采用压延设备对散热膜组合产品进行压实处理，确保每一层均匀贴合，排走空气。本专利技术的有益效果是：替换了传统散热膜产品中单一地使用低效的金属导热材料或高昂的石墨烯导热材料。采用石墨烯与金属颗粒混合浆料作为高导热层，利用石墨烯与金属颗粒之间更有效的热传递，提供了一种散热性能优良的热界面，该导热层再与金属箔层、导热胶层、基底层贴合形成一个垂直方向的热传递效果。解决了传统散热产品低效的问题，可广泛应用于高发热量的电子器件、液晶显示屏等产品中。附图说明附图1为本专利技术一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜的结构示意图；其中：1石墨烯金属混合层；2、金属箔层；3、导热胶层；4、基底层。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明，但是本专利技术的保护范围并不局限于下述各实施例。如图1所示，一种高导热金属箔层/石墨烯金属混合层复合散热膜，包括石墨烯金属混合层1、金属箔层2、导热胶层3及基底层4。所述石墨烯金属混合层为主体散热层是由石墨烯与铜、铝等金属颗粒以及必要的胶黏剂混合；所述金属箔层一面涂覆石墨烯金属混合浆料，一面涂覆导热胶黏剂；所述导热胶层为导热压敏胶、导热硅胶或导热橡胶；所述基底层为离型膜或聚酯薄膜覆盖在导热胶劲剂的表面。作为部分实施例，优选地，所述石墨烯金属混合层1作为主体散热层，其厚度在1至50μm，其导热系数在1000至3000W/mk。作为部分实施例，优选地，所述金属箔层2作为辅助散热层，其一面涂覆石墨烯金属混合浆料，一面涂覆导热胶黏剂，具有良好的机械稳定性及导热性能，其厚度在1至50μm，其导热系数在100至500W/mk。作为部分实施例，优选地，所述导热胶劲剂3作为粘接功能层，为厚度在1至50μm的导热压敏胶、导热硅胶或导热橡胶，其导热系数在0.4至4W/mk本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热膜，其特征在于，包括石墨烯金属混合层、金属箔层、导热胶层及基底层；所述金属箔层位于石墨烯金属混合层和导热胶层之间，所述导热胶层位于金属箔层和基底层之间。

【技术特征摘要】
1.一种散热膜，其特征在于，包括石墨烯金属混合层、金属箔层、导热胶层及基底层；所述金属箔层位于石墨烯金属混合层和导热胶层之间，所述导热胶层位于金属箔层和基底层之间。2.根据权利要求1所述的散热膜，其特征在于，所述石墨烯金属混合层是由石墨烯、金属颗粒和胶黏剂混合制备而成。3.根据权利要求2所述的散热膜，其特征在于，所述石墨烯与金属颗粒的质量比为(0.5-12)：1，优选(1-10)：1；所述胶黏剂与石墨烯金属混合物的质量比为1：(1-10)，优选1：(3-6)。4.根据权利要求2所述的散热膜，其特征在于，所述金属颗粒为铜、铝、镍、铁、钴、铂、金、银或钯中的一种或多种，优选铜和/或铝；所述金属颗粒粒径大小不大于30μm，优选不大于25μm，更优选不大于15μm。5.根据权利要求2所述的散热膜，其特征在于，所述胶黏剂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯、羟乙基纤维素等，优选聚氨酯。6.根据权利要求1所述的散热膜，其特征在于，所述石墨烯金属混合层厚度在1至50μm，优选5-30μm，更优选5-15μm；导热系数在1000至3000W/mk，优选1500-3000W/mk，更优选2500-3000W/mk。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：商中瑾，许健，丁晨东，张帆，
申请(专利权)人：江苏悦达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32