一种常温制备高导热石墨烯薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种常温制备高导热石墨烯薄膜的方法。本发明专利技术将大尺寸的石墨烯片和小尺寸石墨烯片混合得到配好的氧化石墨烯溶液，之后利用湿纺与氢碘酸制备还原氧化石墨烯薄膜。该方法得到的还原氧化石墨烯不需要经过高温热处理就具有相当优秀的热导率，且可以根据需要在一定范围内调整产品的热导率。该发明专利技术具有合成工艺相对简单，成本低廉的特点，与此同时，该发明专利技术为将石墨烯应用于散热材料领域提供了一种全新的研究方向：通过调节尺寸分布来改良石墨烯薄膜产品内部的缺陷来提高热导率，而不是耗费成本去高温热处理消除缺陷，为石墨烯在该集成电路热管理方向的应用提供了更加广阔的前景。

A Method for Preparing High Thermal Conductivity Graphene Films at Room Temperature

【技术实现步骤摘要】
一种常温制备高导热石墨烯薄膜的方法
本专利技术涉及常温制备石墨烯薄膜的方法，具体地说是一种通过调控氧化石墨烯片层尺寸分布后还原来制备得到高热导率石墨烯薄膜的方法。
技术介绍
随着现代电子电气行业的不断发展，有效散热的问题逐渐成为其发展的掣肘，在芯片行业，有效散热成为制约芯片尺寸不断缩小的瓶颈；在电气及电缆等设备行业的发展中，能够增强散热的填料或涂层中也在防止设备老化等领域显得更为突出和重要；特别是在航天航空领域散热问题也是决定很多设备性能的关键所在。为了解决有效散热的问题，各种高性能的散热材料应运而生。其中碳材料由于其导热性能好、化学热稳定性高、重量轻以及对人类友好等特点，逐渐成为高性能散热片的理想材料。而其中石墨烯材料因其极高的热导率（高达5300W·m-1·K-1）以及天然的二维结构，在制备横向散热材料领域具有极大潜能。现有制备高导热的石墨烯膜的多种传统方法，例如液体剥离法、电子喷雾沉积法、化学气相沉积法等等。但由于成本问题，它们并不适合用来大规模生产石墨烯膜。近年来，氧化石墨烯的自组装再还原已被证明是一种大规模生产具有优异散热性能的石墨烯薄膜的有效途径。然而目前的研究中此方法通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常温制备高导热石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包括步骤：1）制备氧化石墨烯溶液：即将一部分分散均匀的浓度为8‑18mg/ml大尺寸氧化石墨烯溶液进行细胞超声粉碎处理，得到同浓度的小尺寸氧化石墨烯溶液，然后将另一部分的大尺寸氧化石墨烯溶液和小尺寸氧化石墨烯溶液均匀混合，得到混合氧化石墨烯溶液；2）将步骤1）得到的混合氧化石墨烯溶液注入由氯化钙、乙醇和水组成的凝固浴中进行絮凝，并通过聚对苯二酸乙二醇酯薄膜传送，得到经过凝固浴处理的氧化石墨烯薄膜；3）收集步骤2）中得到的经过凝固浴处理的氧化石墨烯薄膜浸泡在乙醇的水溶液中清洗，然后将其放在30‑60℃的热台上，干燥1‑3小时，再置于真空烘箱中保...

【技术特征摘要】
1.一种常温制备高导热石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包括步骤：1）制备氧化石墨烯溶液：即将一部分分散均匀的浓度为8-18mg/ml大尺寸氧化石墨烯溶液进行细胞超声粉碎处理，得到同浓度的小尺寸氧化石墨烯溶液，然后将另一部分的大尺寸氧化石墨烯溶液和小尺寸氧化石墨烯溶液均匀混合，得到混合氧化石墨烯溶液；2）将步骤1）得到的混合氧化石墨烯溶液注入由氯化钙、乙醇和水组成的凝固浴中进行絮凝，并通过聚对苯二酸乙二醇酯薄膜传送，得到经过凝固浴处理的氧化石墨烯薄膜；3）收集步骤2）中得到的经过凝固浴处理的氧化石墨烯薄膜浸泡在乙醇的水溶液中清洗，然后将其放在30-60℃的热台上，干燥1-3小时，再置于真空烘箱中保持50-80℃，进一步干燥3-8小时；4）将步骤3）得到的产物与聚对苯二酸乙二醇酯薄膜浸泡在去离子水中1-5小时，然后在去离子水中剥离，得到无支撑的氧化石墨烯薄膜，再次将其置于真空烘箱中，在50-80℃温度下，干燥6-12小时；5）将步骤4）中干燥好的无支撑的氧化石墨烯薄膜浸泡在还原剂反应，同时使反应体系置于60-90℃水浴中加热8-14小时；6）将步骤5）中反应后的薄膜依次用饱和碳酸氢钠溶液、去离子水和无水乙醇冲洗，然后将薄膜置于真空烘箱中，在80-120℃温度下...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕洪坤，李卓，杨光，易浩琨，应明良，蔡洁聪，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，复旦大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33