石墨烯导热膜及其制备方法技术

本申请提供一种石墨烯导热膜及其制备方法，石墨烯导热膜的制备方法包括：对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，在基底上沉积形成石墨烯薄膜，其中，所述混合气中所述甲醇与所述乙醇的摩尔比为3:(1～2)；对所述石墨烯薄膜进行石墨化处理，得到石墨烯导热膜。本申请提供的石墨烯导热膜的制备方法可提升石墨烯导热膜的导热系数及导热性能，以使其满足实际的应用需求。实际的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯导热膜及其制备方法


[0001]本申请涉及导热膜
，特别是涉及一种石墨烯导热膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着手机朝高性能、小型化方向发展，芯片的发热量越来越大，受限于狭小的空间，热量易聚集形成热点，导致芯片不能正常工作，因而采用具有较高横向热导率的材料进行匀热。石墨烯导热膜是手机常用匀热材料之一。该材料在其制造过程中均涉及碳化和石墨化工艺，在碳化和石墨化过程中，会有气体从薄膜内释放，造成薄膜内部形成空隙、鼓包等，这些空隙和鼓包在后续的致密化工艺中难以消除，降低了薄膜的导热系数。并且，随着薄膜厚度增加，这种现象更加明显，薄膜的导热系数更低。值得提出的是，随着手机芯片功耗越来越高，生产厂商也要求石墨烯导热膜越来越厚，以拥有承载更高热通量的能力。然而，厚型石墨烯导热膜的导热系数通常偏低，难以适应手机芯片散热的需求。

技术实现思路

[0003]基于此，本申请提供一种石墨烯导热膜及其制备方法，可提升石墨烯导热膜的导热系数，以使其满足实际的应用需求。
[0004]本申请的第一方面提供了一种石墨烯导热膜的制备方法，包括：
[0005]对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，在基底上沉积形成石墨烯薄膜，其中，所述混合气中所述甲醇与所述乙醇的摩尔比为3:(1～2)；
[0006]对所述石墨烯薄膜进行石墨化处理，得到石墨烯导热膜。
[0007]在本申请的一些实施方式中，所述对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，包括：
[0008]将所述甲醇和乙醇的混合气通入化学气相沉积设备中，在预设的真空度和预设的温度下进行反应。
[0009]可选地，所述化学气相沉积设备包括化学气相沉积管式炉。
[0010]在本申请的一些实施方式中，所述预设的真空度为100Pa以下，可选为50Pa～100Pa。
[0011]在本申请的一些实施方式中，所述预设的温度为1000℃～1200℃，可选为1100℃～1200℃。
[0012]在本申请的一些实施方式中，所述甲醇和乙醇的混合气通入所述化学气相沉积设备中的流量为0.8L/min～1.2L/min，可选为0.9L/min～1.1L/min。
[0013]在本申请的一些实施方式中，所述反应的时间为1h～5h。
[0014]在本申请的一些实施方式中，所述石墨化处理的温度为2300℃～2500℃，可选为2400℃～2500℃。
[0015]在本申请的一些实施方式中，所述石墨化处理的时间为2h～4h，可选为3h～4h。
[0016]在本申请的一些实施方式中，还包括对所述石墨烯薄膜分离处理的步骤：
[0017]将沉积有所述石墨烯薄膜的基底进行浸泡处理，以使所述石墨烯薄膜从所述基底上脱离；
[0018]可选地，所述基底包括氧化铝陶瓷片。
[0019]本申请的第二方面提供了一种石墨烯导热膜，通过本申请第一方面所述的制备方法制备获得。
[0020]本申请提供的石墨烯导热膜的制备方法，利用化学气相沉积对甲醇和乙醇的混合气进行处理，其中，化学气相沉积由于在制备过程没有气体从石墨烯薄膜中释放，因而石墨烯薄膜内部不存在空隙或鼓包，由此制得的石墨烯导热膜的内部结构较均匀，其导热系数较高，且导热系数不会随厚度的增加而降低，其导热性能较均匀。
[0021]此外，本申请通过选用甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，同时，在处理的过程中对混合气的碳、氧比(C/O比)进行调控，即将甲醇和乙醇的摩尔比控制在3:(1～2)的范围内，在石墨烯薄膜沉积生长的过程中，可将晶形碳的尺寸控制在一个相对合适的范围内。在该范围内，晶形碳的生长取向受无定形碳的干扰程度会降低，且基本不会受到无定形碳的影响。如此，可提升石墨烯微晶取向化的一致程度，使石墨烯纳米片的排布更有序，且可定向排布生长，从而提升石墨烯导热膜的导热性能。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本申请，下面将参照实施例对本申请进行更全面的描述。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0023]为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，除非另有说明，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
[0025]本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
[0026]本申请的第一方面提供了一种石墨烯导热膜的制备方法，可以包括如下步骤：
[0027]S10、对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，在基底上沉积形成石墨烯薄膜，其中，所述混合气中所述甲醇与所述乙醇的摩尔比为3:(1～2)；
[0028]S20、对所述石墨烯薄膜进行石墨化处理，得到石墨烯导热膜。
[0029]专利技术人在研究过程中发现，在利用化学气相沉积制备石墨烯导热膜的过程中，会有无定形碳的形成。这种无定形碳会扰乱石墨烯薄膜沉积生长过程中晶形碳的生长方向，使得石墨烯微晶取向化不一致，造成沉积的石墨烯纳米片排布较杂乱、较难定向排布生长，导致形成的石墨烯导热膜实际表现的导热性能较差。
[0030]为了克服上述技术问题，申请人进行了大量的研究并且发现，通过选用甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，同时，在处理的过程中对混合气的碳、氧比(C/O比)进行调控，即将甲醇和乙醇的摩尔比控制在3:(1～2)的范围内，在石墨烯薄膜沉积生长的过程中，可将晶形碳的尺寸控制在一个相对合适的范围内。在该范围内，晶形碳的生长取向受无定形碳的干扰程度会降低，且基本不会受到无定形碳的影响。如此，可提升石墨烯微晶取向化的一致程度，使石墨烯纳米片的排布更有序，且可定向排布生长，从而提升石墨烯导热膜的导热性能。
[0031]此外，本申请利用化学气相沉积对甲醇和乙醇的混合气进行处理，其中，化学气相沉积由于在制备过程没有气体从石墨烯薄膜中释放，因而石墨烯薄膜内部不存在空隙或鼓包，由此制得的石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括：对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，在基底上沉积形成石墨烯薄膜，其中，所述混合气中所述甲醇与所述乙醇的摩尔比为3:(1～2)；对所述石墨烯薄膜进行石墨化处理，得到石墨烯导热膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对甲醇和乙醇的混合气进行化学气相沉积处理，包括：将所述甲醇和乙醇的混合气通入化学气相沉积设备中，在预设的真空度和预设的温度下进行反应；可选地，所述化学气相沉积设备包括化学气相沉积管式炉。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预设的真空度为100Pa以下，可选为50Pa～100Pa。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述预设的温度为1000℃～1200℃，可选为1100℃～1200℃。5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述甲醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，潘卓成，潘智军，
申请(专利权)人：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：