轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法及散热材料技术

针对航空航天领域对散热材料轻质高导热的要求，本发明专利技术提出了一种轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法及散热材料，本发明专利技术要解决石墨烯和铝复合材料的成型问题。方法：配制铝粉分散液；配制石墨烯分散液；铝粉分散液与石墨烯分散液混合；冷冻干燥制备混合粉末；混合粉末热处理；热压烧结得到轻质高导热含铝石墨烯基散热材料；本发明专利技术能够制备厚度在厘米级别的三维石墨烯基散热材料。其本身质量轻、热导率高且热通量大，有很好的散热效果，可广泛应用于航空航天领域。

Method for preparing light and high thermal conductivity aluminium containing graphene base heat radiation material and heat radiating material

In the aerospace field of radiating light materials with high thermal conductivity, the invention provides a lightweight high heat conductive aluminum containing graphene based materials and the preparation method of heat radiation material, the present invention is to solve the problem of graphene and forming aluminum composite material. Methods: the preparation of alumina dispersion; preparation of graphene dispersion; powder dispersion and graphene dispersion mixing; freeze drying preparation of mixed powder mixed powder; heat treatment; hot pressing sintered lightweight high heat conductive aluminum radiating graphene based materials; the invention can prepare thickness in three-dimensional graphene based heat dissipation material cm level. The utility model has the advantages of light weight, high thermal conductivity, large heat flux and good heat dissipation effect, and can be widely applied to the field of Aeronautics and astronautics.

【技术实现步骤摘要】
轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法及散热材料
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法及散热材料。
技术介绍
在航空航天领域，各种航天器和武器装备功能越来越强大，那么内部构件的集成度越来越大，功率密度也越来越大，需要高效率的散热材料和结构，然而目前的散热材料已经远远满足不了发展的要求。比如，对于高度集成化的深空探测系统，探测器空间有限且多采用核能产生电能进行推进与系统运行，导致电子元件与电源集成在狭小区域内，热流密度急剧增加，针对特殊的外太空环境，我们要求新一代的散热材料兼具高热导率、大辐射系数同时质量又要比较轻。石墨烯作为一类新型二维晶体材料，除具有超高的强度之外，其单层热导率高达～5300W/(m·K)，并且具有优异的辐射性能。给新一代散热材料的研制提供了难得的机遇。如果能将石墨烯以某种方式组装成宏观的结构或者材料，又能充分发挥石墨烯纳观尺度的热学性能，实现从纳观尺度到宏观尺度的跨越，就可以使得石墨烯的热学性能得到有效利用。目前石墨烯散热膜的制备相对比较成熟，热导率也可以达到～2000W/(m·K)。但是石墨烯散热膜很难彻底解决散热难本文档来自技高网...

【技术保护点】
轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)配制铝粉分散液：将铝粉分散在去离子水中；2)配制石墨烯分散液：将石墨烯粉末分散在去离子水中；3)铝粉分散液与石墨烯分散液混合；4)冷冻干燥得到纳米混合粉末；5)将混合粉末热处理；6)热压烧结：将步骤5)得到的混合粉末放入石墨模具中热压烧结，即得到轻质高导热含铝石墨烯基散热材料；先进行上述步骤1)后进行上述步骤2)，或先进行上述步骤2)后进行上述步骤1)。

【技术特征摘要】
1.轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)配制铝粉分散液：将铝粉分散在去离子水中；2)配制石墨烯分散液：将石墨烯粉末分散在去离子水中；3)铝粉分散液与石墨烯分散液混合；4)冷冻干燥得到纳米混合粉末；5)将混合粉末热处理；6)热压烧结：将步骤5)得到的混合粉末放入石墨模具中热压烧结，即得到轻质高导热含铝石墨烯基散热材料；先进行上述步骤1)后进行上述步骤2)，或先进行上述步骤2)后进行上述步骤1)。2.根据权利要求1所述的轻质高导热含铝石墨烯基散热材料的制备方法，其特征在于：所述步骤具体为：1)配制铝粉分散液：将粒径为1～3微米的球状铝粉分散在去离子水中，在频率为10KHz～100KHz下，进行超声处理30min～60min，得到铝粉分散液；2)配制石墨烯分散液：将二维尺寸为5～10微米的少层石墨烯粉末分散在去离子水中，在频率为10KHz～100KHz下，进行超声处理30min～60min，使其形成均匀的溶液，得到石墨烯分散液；3)铝粉分散液与石墨烯分散液混合：将铝粉分散液和石墨烯分散液混合，在频率为10KHz～100KHz下，水浴超声5-10min，然后在200W的功率下超声30min，得到石墨烯/铝粉混合分散液；4)冷冻干燥：将步骤3)所得混合分散液速冻，形成铝、石墨烯和冰的混合物，将混合物放入冻干机在-100℃下干燥24h～48h，得到混合粉末；5)混合粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宜彬，赫晓东，孙贤贤，林在山，
申请(专利权)人：哈尔滨赫兹新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23