一种超高导热石墨烯厚膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种在沿平面方向上具备超高导热性能的石墨烯厚膜及其制备方法。本发明专利技术首先利用氧化石墨烯水溶胶在酸性条件下使氧化石墨烯质子化后，调节液体表面能实现取向排列和成膜，后再通过还原获得超高导热石墨烯厚膜。该方法能够大幅缩短石墨烯厚膜材料制备周期，提高生产效率，节省生产能耗和成本。本发明专利技术的超高导热石墨烯厚膜，厚度为50μm~300μm，密度为1.7‑2.1g/cm

A kind of graphene thick film with super high thermal conductivity and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种超高导热石墨烯厚膜及其制备方法
本专利技术属于导热材料领域，具体涉及一种超高导热石墨烯厚膜及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是由sp2杂化的碳原子紧密排列而成单层蜂窝状晶体结构，室温下石墨烯的热导率可达5000W/mK，比铜室温下热导率的10倍还高，且高于金刚石和碳纳米管，是人类目前所认识到热导率最高的材料。目前工业制备导热石墨烯膜材料，大多利用氧化石墨烯膜作为前驱体，经过热处理或化学还原的方式获得石墨烯膜。而最终产品性能和结构与前驱体中氧化石墨烯的取向的一致性和排列的致密程度十分相关，而为获得内部结构高取向程度且排列致密的氧化石墨烯膜需要在低的氧化石墨烯浓度的分散体系下，分散氧化石墨烯，以实现深度剥离氧化石墨烯片层；并且在氧化石墨烯成膜过程中，需要在较低温度下烘干、挥发分散剂成膜，以保证膜结构具有比较高的致密程度；再进行热处理制备石墨烯膜，因而这样的方式使得材料的制备耗时长、成本高，且对于厚膜的制备，由于需要在较低温度下挥发更加大量的分散剂，但氧化石墨烯具有亲水的特性导致分散剂难以挥发，因而耗时和耗能会更加严重。目前行业内在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高导热石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将氧化石墨洗涤至中性后与去离子水混合，再使用超声和搅拌的方式剥离氧化石墨烯，制备氧化石墨烯水溶胶；/n（2）向步骤（1）所得的氧化石墨烯水溶胶中加入酸性电解质溶液，使氧化石墨烯被质子化并析出，得到质子化的氧化石墨烯浆料；/n（3）向步骤（2）所得的氧化石墨烯浆料中加入溶剂调节液体表面能；/n（4）将步骤（3）所得的氧化石墨烯浆料注入底部为尼龙网的模具容器中，静置分离水分并风干，得到氧化石墨烯厚膜；/n（5）对氧化石墨烯厚膜进行热处理并压实，得到超高导热石墨烯厚膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高导热石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将氧化石墨洗涤至中性后与去离子水混合，再使用超声和搅拌的方式剥离氧化石墨烯，制备氧化石墨烯水溶胶；
（2）向步骤（1）所得的氧化石墨烯水溶胶中加入酸性电解质溶液，使氧化石墨烯被质子化并析出，得到质子化的氧化石墨烯浆料；
（3）向步骤（2）所得的氧化石墨烯浆料中加入溶剂调节液体表面能；
（4）将步骤（3）所得的氧化石墨烯浆料注入底部为尼龙网的模具容器中，静置分离水分并风干，得到氧化石墨烯厚膜；
（5）对氧化石墨烯厚膜进行热处理并压实，得到超高导热石墨烯厚膜。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中使用的氧化石墨的C/O为1～5；去离子水电阻率大于10MΩ*cm；氧化石墨烯水溶胶中氧化石墨烯浓度为1~20mg/mL。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中使用的酸性电解质溶液为HCl、H2SO4、NH4Cl、NH4HSO4、(NH4)2SO4中的一种或多种。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中使用的酸性电解质溶液为HCl与NH4Cl按物质的量浓度比为1：23的混合溶液。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中加入酸性电解质溶液使氧化石墨烯分散体pH值降至2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，麦键彬，罗冲，杜鸿达，
申请(专利权)人：福建永安市永清石墨烯研究院有限公司，深圳市驭晟新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35