一种带竖直微孔的超高导热性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带竖直微孔且在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。其是先利用氧化石墨烯水溶胶进行厚膜涂布后，低温烘干至含水量50%~70%，然后利用静电植绒使低熔点的EVA短纤维沿Z轴方向植入厚膜并烘干，然后加热至短纤维熔化，在氧化石墨烯膜上留下竖直微孔，再通过热处理还原获得带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜。本发明专利技术通过在氧化石墨烯厚膜前驱体中置入竖直微孔，使得其后在热处理还原中所产生的气体更容易溢出，减少了产气留下空腔造成的膜内缺陷，从而提高了石墨烯厚膜的性能，使其厚度为50μm~300μm时可达到大于1500W/mK的热导率。

An ultra-high thermal conductivity graphene thick film with vertical micropores and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜及其制备方法
本专利技术属于导热材料领域，具体涉及一种带有竖直微孔的超高导热性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的单层蜂窝状晶体结构，室温下石墨烯的热导率可达5000W/mK，是铜室温下热导率的10倍多，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。一般情况下，利用化学还原方式所得到的的石墨烯膜，往往由于还原不彻底，导致其内部带有含氧官能团和缺陷，使得其导热性能不如热处理所得到的石墨烯膜。而采用热处理对氧化石墨烯膜进行还原所制备的石墨烯膜，在热处理过程中，因含氧官能团热解将产生大量气体，但由于平面方向为致密的膜结构，因此所产生更多的气体无法及时从材料边缘处溢出，而在膜内形成鼓泡，其宏观表现为，在热处理过后石墨烯膜的厚度将大于热处理前；并且在后续对石墨烯膜的机械压实过程中，仅是将鼓泡压扁，并不能填补或修复膜内鼓泡位置所留下的缺陷，导致最终石墨烯膜沿平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜，其特征在于：所述石墨烯厚膜的厚度为50~300μm，密度为1.6-1.9g/cm

【技术特征摘要】
1.一种带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜，其特征在于：所述石墨烯厚膜的厚度为50~300μm，密度为1.6-1.9g/cm3；其具有沿Z轴方向排列的竖直微孔，平面内微孔密度为1×107~1×109个/m2，孔径为0.1-2μm；其沿平面方向上的热导率大于1500W/mK。


2.一种如权利要求1所述带竖直微孔的超高导热性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，经过超声搅拌得到氧化石墨烯水溶胶；
（2）将步骤（1）所得氧化石墨烯水溶胶浓缩后厚涂于基底上，并烘干至含水量为50%~70%，使其成膜，得氧化石墨烯膜；
（3）以EVA短纤维作为植绒绒毛，经带孔隔板对步骤（2）所得氧化石墨烯膜进行静电植绒并烘干；
（4）将步骤（3）所得氧化石墨烯与EVA短纤维复合膜从基底上取下，转移至金属纱网上，加热使EVA短纤维熔化，然后对所得膜材进行热处理，得到带竖直微孔的超高导热性石墨烯厚膜。


3.根据权利要求2所述的超高导热性石墨烯厚膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所使用氧化石墨的C/O为1-5；所用去离子水的电阻率大于10MΩ·cm；所得氧化石墨烯水溶胶中氧化石墨烯的浓度为1~20mg/mL。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，麦键彬，付小换，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