一种层状复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种层状复合材料及其制备方法和应用，所述层状复合材料包括石墨烯层以及复合于所述石墨烯层上表面和下表面的金属铜层，每一所述金属铜层的厚度为微米级，所述石墨烯层的厚度为纳米级。保证了石墨烯的定向分布，可充分发挥RGO水平方向高导热系数的优势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种层状复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及导热材料
，特别是涉及一种层状复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在微/纳电子领域，随着各类电子设备及组件向微型化、轻型化、集成化、多功能化快速发展，其工作频率以及组装密度都在不断增大。带来的弊端就是电子器件在工作过程中会产生和累积大量热量。但是微电子器件体积很小，高温永远是影响电子元件稳定性的杀手。为了解决芯片集成度越来越高，而散热空间严重不足的窘境，要求导热材料要有高导热系数和低热膨胀系数，来保证正常使用。
[0003]石墨烯的出现为新一代散热材料的研制开辟了新的纪元。单层具有完美晶格的石墨烯沿面向的热导率高达～5300W/mK，是迄今为止热导率最高的材料。但是由于石墨烯本身的尺寸非常小(厚度只有不到1纳米，二维方向尺寸在几微米到几十微米)，在纳观尺度难以控制。金属铜是目前使用较为广泛的高导热材料，但存在热膨胀系数大的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的石墨烯和金属铜作为散热材料存在局限性的问题，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种层状复合材料，其特征在于，包括石墨烯层以及复合于所述石墨烯层上表面和下表面的金属铜层，每一所述金属铜层的厚度为微米级，所述石墨烯层的厚度为纳米级。2.如权利要求1所述的层状复合材料，其特征在于，所述每一所述金属铜层的厚度为10-100um，所述石墨烯层的厚度为10-50nm。3.如权利要求1所述的层状复合材料，其特征在于，通过以下方法制备：步骤1，配置氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯均匀分散于水中，得到GO溶液；步骤2，配置硫酸铜镀液：将光亮剂、硫酸及硫酸铜均匀分散于水中，得到铜镀液；步骤3，采用二电极体系和直流脉冲电源，以所述硫酸铜镀液为电解液，在电流密度为1-10A/dm2的条件下，将二价铜离子还原成铜颗粒，在阴极板上沉积10-60min，得到所述金属铜层；步骤4，在所述金属铜层上用恒电位脉冲法电沉积石墨烯层：采用三电极体系，以步骤3得到的金属铜层为工作电极，以所述氧化石墨烯分散液为电解液，在预定高低电位条件下，在工作电极上沉积40-3600s，得到金属铜/RGO二层结构；步骤5，在金属铜/RGO二层结构上电沉积金属铜层：采用二电极体系和直流脉冲电源，以金属铜/RGO二层结构为阴极，以所述硫酸铜镀液为电解液，在电流密度为1-10A/dm2的条件下，将二价铜离子还原成铜颗粒，在金属铜/RGO二层结构上沉积10-60min，得到铜/石墨烯/铜导热层状复合材料。4.如权利要求3所述的层状复合材料，其特征在于，所述步骤1中GO溶液中氧化石墨烯的浓度为0.05-1mg/ml；所述步骤2中光亮剂为氯化钠，所述光亮剂、硫酸、硫酸铜和水的质量比为(0.03～0.1)：(7～9)：(150-250)：(900-1100)。5.如权利要求3所述的层状复合材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠，陈景云，秦真波，邓意达，胡文彬，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：