【技术实现步骤摘要】
一种高聚物复合石墨烯气凝胶及其制备的复合相变材料
[0001]本专利技术属于石墨烯基聚合物复合相变材料领域，具体涉及一种以石墨烯气凝胶为导热增强材料、以有机石蜡为相变材料、以聚乙烯醇结合聚丙烯酸生成聚酯为载体的高分子复合的石墨烯气凝胶增强导热特性的复合相变材料制备方法，有望应用于电力电子设备高效散热和屏蔽电磁干扰。
技术介绍
[0002]随着电子技术、便携式电子设备（例如手机、平板、笔记本电脑或其他智能硬件）的快速发展，对其多功能化、更轻更薄甚至可弯曲性提出了更高要求，因此，现代电力电子器件向小型化、高集成度、高功率致密化和多功能化方向发展，电子元件在单位面积上的发热量不断升高，而且在电子设备中由于电磁耦合，电磁感应或传导，造成电磁信号干扰，产生严重的电磁污染影响人们的身体健康。电子器件工作过程中，部分电能会转变为热量，这些热量不及时散发出去，电子元器件的局部温度急剧增加，过热高温和不可避免的电磁波会导致“热点”的形成和系统效率和电子器件的可靠性下降，故障率提高，寿命缩短，严重时甚至存在安全隐患。因此，有效地将高功率电子器件...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高聚物复合石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A）取50～150mL氧化性石墨烯悬浮液，在5～15 mL的高浓度碱性介质中连续搅拌6～48h发生初步还原；将高分子基体加入到氧化性石墨烯悬浮液中，二者比例为：高分子基体1～2份，氧化性石墨烯30～90份；进行磁力搅拌3～18h，再转移到高温高压反应釜中110～120℃水热反应24～48h，通过水热还原反应得到高聚物复合石墨烯水凝胶；B）对所得高聚物复合石墨烯水凝胶，先在
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40℃进行冷冻2～6h或直接使用液氮冷冻10～30min，再进行真空干燥1～3天，得到高聚物复合石墨烯气凝胶。2.根据权利要求1所述的高聚物复合石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：将所得高聚物复合石墨烯气凝胶进行碳化石墨化处理，制得氮氢氧共掺杂石墨烯气凝胶；所述碳化石墨化处理的具体操作过程为：持续通高纯氩气过程中，以25℃/min的速率升温，2000℃保持2h的碳化处理，然后以快速功率从室温加热到1000℃，继续以25℃/min速率升到2000℃，接着以10℃/min升到2500℃后以5℃/min升到2800℃保持1h的石墨化后处理。3.根据权利要求1所述的高聚物复合石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤A）所述的氧化性石墨烯悬浮液是通过电化学方法制备，其质量浓度为1～40.88mg/mL；所述的高分子基体为聚醇和聚酸，选自聚乙烯醇和聚丙烯酸、聚丙醇和聚乙酸、聚乙二醇和聚乙二酸、聚丁烯醇和聚丙酸中的一组；高分子基体在体系中发生聚合反应，然后高分子链自由基和石墨烯含氧官能团通过共价键、氢键和范德华作用相结合，构建三维互连多孔的网络结构；聚合反应包括溶液聚合自组装、水热法、化学还原法、冻干法、高温热处理一种或多种制备方法结合。4.根据权利要求3所述的高聚物复合石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：高分子基体采用溶液聚合反应时，100～120℃加热12～48h或常温搅拌6～18h，添加一滴或两滴酸催化，脱水缩合，形成更丰富的官能团，包括羟基、氨基、羧基、酯基、羰基或酰胺， 有效实现石墨烯的官能团化，增强界面相容性、同时优化阻抗匹配性；采用水热法时，反应的温度为110～120℃，反应时间为12～48h；高分子基体中聚醇和聚酸的质量比为1.5~9∶3。5.根据权利要求1所述的高聚物复合石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于：碱性介质为浓氨水、水合肼、氢氧化钠、乙二胺或硼氢化钠中的一种。6.一种权利要求1或2所述的方法制备的高聚物复合石墨烯气凝胶，其特征在于：所述高聚物复合石墨烯气凝胶，形状为块状、饼状，圆台状或圆柱状；石墨烯气凝胶的质量很轻，其密度为0.027~1.37 g
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