一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法，包括以下步骤：1）准备含碳导电薄膜，并在含碳导电薄膜的两端各设置一个电极；2）将步骤1）准备的含碳导电薄膜放置到密闭腔体内，并通过导电引线将两端的电极引到密闭腔体外；3）准备放电电源，将放电电源与步骤2）的密闭腔体外的导电引线进行连接；4）调整密闭腔体内的压力，开启放电电源对密闭腔体内的含碳导电薄膜瞬时放电升温使得含碳导电薄膜的石墨化；5）石墨化后的含碳导电薄膜即为石墨烯导热薄膜，将石墨烯导热薄膜取出压平即可。可。可。

【技术实现步骤摘要】
一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法

：
[0001]本专利技术涉及石墨烯导热薄膜制备
，尤其涉及一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法。

技术介绍
：
[0002]随着智能电子产品的普及及发展，电子产品的散热膜产业也得到了较快的发展，石墨烯导热膜是其中应用较为广泛的一类，特别是人工合成石墨导热薄膜，因其较高的导热系数、轻薄柔软的特性，占据了较大的市场份额。伴随着柔性、折叠手机在进一步技术突破中的需求，石墨烯柔性导热薄膜越来越受到重视和欢迎。
[0003]石墨烯导热薄膜是一种特殊的石墨导热薄膜，其基本组成是石墨烯材料。石墨烯是由单层碳原子组成的材料，具有超强的导电性和导热性，石墨烯导热薄膜与普通聚酰亚胺PI人工合成导热薄膜相比，在柔韧性耐弯折性、导热系数、厚度等特性上均有优势。然而，现有石墨烯导热薄膜发展过程中，遇到了两大问题：工艺流程中首先必须将石墨烯材料配置成浆料，再涂布在衬底上形成石墨烯导热薄膜，该工艺流程对石墨烯浆料要求很高，石墨烯必须具有非常好的分散性，然而石墨烯粉体材料普遍存在分散性不好的问题；人工石墨导热薄膜和石墨烯导热薄膜都采用石墨化炉作为石墨化工艺设备，该设备成本高，投资大，能源利用率低，是目前困扰人工石墨导热薄膜和石墨烯导热薄膜生产成本问题的重要因素。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术
[0005]人员所公知的现有技术。

技术实现思路
：/>[0006]本专利技术的目的在于提供一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法，从而克服上述现有技术中的缺陷。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法，包括以下步骤：
[0008]1)准备含碳导电薄膜，并在含碳导电薄膜的两端各设置一个电极；
[0009]2)将步骤1)准备的含碳导电薄膜放置到密闭腔体内，并通过导电引线将两端的电极引到密闭腔体外；
[0010]3)准备放电电源，将放电电源与步骤2)的密闭腔体外的导电引线进行连接；
[0011]4)调整密闭腔体内的压力，开启放电电源对密闭腔体内的含碳导电薄膜瞬时放电升温使得含碳导电薄膜完成石墨化。
[0012]5)石墨化后的含碳导电薄膜即为石墨烯导热薄膜，将石墨烯导热薄膜取出压平即可。
[0013]作为优选，所述含碳导电薄膜选用片材或卷材，厚度为0.0001
‑
200mm，具体选用天
然石墨导电膜、聚酰亚胺碳化膜、人工石墨导热薄膜、人工石墨导电膜、高分子导电碳膜、氧化石墨烯膜或氧化还原石墨烯膜。
[0014]作为优选，含碳导电薄膜选用0.03
‑
0.5mm厚片状薄膜。
[0015]作为优选，所述密闭腔体选用透明压力容器，密闭腔体内的压力可控制在10
‑
100000Pa，压力范围优选在150
‑
1000Pa。
[0016]作为优选，电极采用复合金属电极，优选铜电极或银电极。
[0017]作为优选，放电电源的输出压力范围在200
‑
5000伏特，输出电流的范围在200
‑
5000安培。
[0018]作为优选，放电电源瞬时放电温度可达2500
‑
4000K。
[0019]作为优选，石墨烯导热薄膜压平采用热压辊压平或采用翻板压印机压平。
[0020]采用本专利技术制得的石墨烯导热薄膜的密度为0.8
‑
2.2g/cm3，其面内导热系数为800
‑
2200W/m
·
K。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的一方面具有如下有益效果：
[0022]本专利技术能够直接通过含碳导电薄膜通电加热进行石墨化，且可根据含碳导电膜的特性制备不同规格、不同韧性的石墨烯导热薄膜，与传统石墨化炉进行石墨化相比，其设备成本及能源消耗更低，更便于批量化生产。
附图说明：
[0023]图1为本专利技术的制备石墨烯导热薄膜时需要用到的简易装置的示意图；
[0024]附图标记为：1
‑
含碳导电薄膜、2
‑
电极、3
‑
密闭腔体、4
‑
导电引线、5
‑
放电电源。
具体实施方式：
[0025]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0026]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0027]如图1所示，为采用本专利技术制备石墨烯导热薄膜时需要用到的简易装置。
[0028]实施例1：
[0029]1)取尺寸为100mm
×
50mm
×
0.05mm的天然石墨导热薄膜备用，在天然石墨导热薄膜两端夹上夹持铜电极；
[0030]2)将准备好的天然石墨导热薄膜放置到密闭腔体内，并通过导线引线将两端的电极引到密闭腔体外；
[0031]3)准备脉冲电源作为放电电源备用，将密闭腔体外的导电引线与放电电源连接；
[0032]4)对密闭腔体进行抽真空处理，直至密闭腔体内压力为950
‑
1050Pa，开启放电电源对密闭腔体内的天然石墨导热薄膜瞬时放电升温到2950
‑
3100K，使得天然石墨导热薄膜石墨化，其中脉冲电源放电时间可通过编程控制，放电时间持续18
‑
23毫秒；
[0033]5)关闭脉冲电源，释放密闭腔体内的真空后取出石墨化的天然石墨导热薄膜，即为石墨烯导热薄膜，采用辊压机将其压平即可，压平后测得石墨烯导热薄膜的密度为2.0g/
cm3。
[0034]实施例2：
[0035]1)取尺寸为100mm
×
50mm
×
0.05mm的PI前驱体碳化膜备用，在PI前驱体碳化膜两端夹上夹持铜电极；
[0036]2)将准备好的PI前驱体碳化膜放置到密闭腔体内，并通过导线引线将两端的电极引到密闭腔体外；
[0037]3)准备脉冲电源作为放电电源备用，将密闭腔体外的导电引线与放电电源连接；
[0038]4)对密闭腔体进行抽真空处理，直至密闭腔体内压力为1000
‑
1050Pa，开启放电电源对密闭腔体内的PI前驱体碳化膜瞬时放电升温到3050
‑
3150K，使得PI前驱体碳化膜石墨化，其中脉冲电源放电时间可通过编程控制，放电时间持续19
‑
22毫秒；
[0039]5)关闭脉冲电源，释放密闭腔体内的真空后取出石墨化的PI前驱体碳化膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）准备含碳导电薄膜，并在含碳导电薄膜的两端各设置一个电极；2）将步骤1）准备的含碳导电薄膜放置到密闭腔体内，并通过导电引线将两端的电极引到密闭腔体外；3）准备放电电源，将放电电源与步骤2）的密闭腔体外的导电引线进行连接；4）调整密闭腔体内的压力，开启放电电源对密闭腔体内的含碳导电薄膜瞬时放电升温使得含碳导电薄膜的石墨化。5）石墨化后的含碳导电薄膜即为石墨烯导热薄膜，将石墨烯导热薄膜取出压平即可。2.根据权利要求1所述的一种采用含碳导电薄膜制备石墨烯导热薄膜的方法，其特征在于：所述含碳导电薄膜选用片材或卷材，厚度为0.0001
‑
200mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李解，李爱明，
申请(专利权)人：常州烯雷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：