【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石墨烯材料领域，尤其涉及一种高取向石墨烯导热膜及其制备方法。
技术介绍
1、石墨烯导热膜具有水平导热高，机械性能好等特点，被广泛应用在电子产品中。随着5g不断普及，器件运行速度更高，发热加剧，需要导热散热性能更好的散热产品。石墨烯导热膜具备高导热性能的潜质，当前常规制备出的石墨烯导热膜因为内部石墨烯取向性不够，因此导热系数还不够高。进一步提高高热性能是石墨烯导热膜亟需解决的问题。
2、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人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中石墨烯材料其取向性较差，水平导热性差的技术问题，提供一种高取向石墨烯导热膜及其制备方法。
2、本专利技术第一方面提供一种高取向石墨烯导热膜的制备方法，所述高柔性石墨烯导热膜应用于3c电子产品的散热，包括：将涂布有氧化石墨烯浆料的弹性基材在干燥的过程中沿所述弹性基材的长度方向逐步被拉伸，在保持拉伸的状态下进行干燥处理，与所述弹性基材分离后碳化、石墨化处理，得到石墨烯泡沫膜，将所述石墨烯泡沫膜进行延压处理后，得到所述石墨烯导热膜。
3、在一些实施方式中，所述氧化石墨烯浆料的制备方法包括：将氧化石墨烯于溶剂中高速分散，过滤和消泡处理后得到到所述氧化石墨烯浆料。
4、在一些实施方式中，所述溶剂选自水、dmf、nmp、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
5、
6、若固含量高于8％，在同等厚度、密度的情况下水平导热系数会变差，因为固含量偏高之后在单位体积内的石墨烯片排布比较密集，拉伸后也很难将其舒展开来；若固含量低于3％，要涂布到同等厚的难度变大，而且干燥的时间变长，生产效率贬低。
7、在一些实施方式中，所述基材选自pu膜、硅胶膜、橡胶膜中的一种；
8、和/或，所述涂布的厚度为2000-10000μm。
9、在一些实施方式中，所述拉伸的位移速度为0.01-0.1mm/min，有拉伸行为即可产生取向性效果，拉伸位移时间为1-60秒。
10、在一些实施方式中，所述干燥的温度为20-80℃，干燥时间不做要求，完全干燥即可，优选1-24h。
11、在一些实施方式中，所述碳化的温度为1000-2000℃，保温时间为1-2h，所述碳化的升温速度为1-5℃/min。
12、在一些实施方式中，所述石墨化的温度为2000-3200℃，保温时间为4-20h，升温的速度为0.5-1℃/min。
13、在一些实施方式中，所述延压的压力为10-200mpa，优选的，延压的压力为100-200mpa，更优选的，延压的压力为200mpa。
14、在一些实施方式中，一种高取向石墨烯导热膜的制备方法包括：
15、1)制备氧化石墨烯浆料：将氧化石墨烯配制成固含量为1-10％的浆料，其溶剂为水、dmf、nmp、乙醇、异丙醇中的一种或两种以上混合溶剂。并通过高速分散，过滤和消泡处理，得到均匀的氧化石墨烯浆料，氧化石墨烯浆料固含量优选3-8％。
16、2)将上述氧化石墨烯浆料通过刮刀涂布在基材上，所述基材具有弹性，如pu膜，硅胶膜，橡胶膜等，涂布厚度2000-10000μm，并进行干燥处理，在干燥过程中，基材被逐步拉伸，拉伸得位移速度为0.01-0.1mm/min，拉伸位移时间为1-60秒，干燥后，溶剂挥发完毕，由于氧化石墨烯于基材相容性差，氧化石墨烯薄膜与基材很好的分离，获得干燥的氧化石墨烯薄膜；
17、干燥过程，其实本身就是氧化石墨烯片在定向排列的过程，随着溶剂不断减少，氧化石墨烯片逐渐固定。选择在此时拉伸，氧化石墨烯在溶剂中仍然可以小范围被移动，可以使得氧化石墨烯片褶皱在可以展开时被外力辅助展开，一旦干燥完成，氧化石墨烯片已经固定，从而增强氧化石墨烯片的高取向性。先拉伸后干燥可行性不高，主要是拉伸前，氧化石墨烯在溶剂中运动空间相对较大，拉伸后虽可以一定程度辅助定向，但氧化石墨烯运动空间大，仍有被破坏定向的可能，而在干燥过程中拉伸，溶剂不断被减少，缓慢的拉伸速度可以将具有褶皱的石墨烯片进行舒展铺平，定向氧化石墨烯片的可运动空间不断被压缩，在外力辅助下褶皱被拉平后，由于空间受阻，便很难再变褶皱。
18、3)将上述2)中获得的干燥的氧化石墨烯薄膜进行碳化和石墨化热处理，得到石墨烯泡沫膜；所述碳化温度1000-2000℃，保温时间1-2h，升温速度为1-5℃/min；所述石墨化温度2000-3200℃，保温时间为4-20小时，升温速度为0.5-1℃/min。
19、4)将上述石墨烯泡沫膜进行压延处理，压延的压力为10-200mpa，获得石墨烯导热膜。
20、本专利技术第二方面提供一种高取向石墨烯导热膜其水平导热系数1500-2000w/mk；
21、所述高取向石墨烯导热膜通过上述制备方法制备得到；
22、所述高柔性石墨烯导热膜应用于3c电子产品的散热。
23、相比于现有技术，本专利技术达到的技术效果如下：
24、在干燥的过程是石墨烯片在定向排列的过程，石墨烯干燥的过程中对基材拉伸，随着溶剂不断减少，氧化石墨烯片逐渐固定，本申请巧妙地选择在干燥的过程拉伸，氧化石墨烯在溶剂中仍然可以小范围被移动，可以使得氧化石墨烯片褶皱在可以展开时被外力辅助展开，一旦干燥完成，氧化石墨烯片已经固定，碳化和石墨化处理后，得到水平向高取向石墨烯，方法简单、高效，便于进行大规模生产。本申请制得的石墨烯导热膜水平导热系数可稳定达到1500w/mk，最高可达2000w/mk。
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1.一种高取向石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括：将涂布有氧化石墨烯浆料的弹性基材在干燥的过程中沿所述弹性基材的长度方向逐步被拉伸，在保持拉伸的状态下进行干燥处理，与所述弹性基材分离后碳化、石墨化处理，得到石墨烯泡沫膜，将所述石墨烯泡沫膜进行延压处理后，得到所述石墨烯导热膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯浆料的制备方法包括：将氧化石墨烯于溶剂中高速分散，过滤和消泡处理后得到到所述氧化石墨烯浆料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自水、DMF、NMP、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯浆料的固含量为1％-10％；优选的，所述石墨烯浆料的固含量为3％-8％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述弹性基材选自PU膜、硅胶膜、橡胶膜中的一种；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述拉伸的位移速度为0.01-0.1mm/min，拉伸位移时间为1-60秒。
7.根据权利要求1所述的制
8.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨化的温度为2000-3200℃，保温时间为4-20h，升温的速度为0.5-1℃/min。
9.根据权利1所述的制备方法，其特征在于，所述延压的压力为10-200MPa。
10.一种高取向石墨烯导热膜，其特征在于，水平导热系数1500-2000W/mK；
...【技术特征摘要】
1.一种高取向石墨烯导热膜的制备方法，其特征在于，包括：将涂布有氧化石墨烯浆料的弹性基材在干燥的过程中沿所述弹性基材的长度方向逐步被拉伸，在保持拉伸的状态下进行干燥处理，与所述弹性基材分离后碳化、石墨化处理，得到石墨烯泡沫膜，将所述石墨烯泡沫膜进行延压处理后，得到所述石墨烯导热膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯浆料的制备方法包括：将氧化石墨烯于溶剂中高速分散，过滤和消泡处理后得到到所述氧化石墨烯浆料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自水、dmf、nmp、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯浆料的固含量为1％-10％；优选的，所述石墨烯浆料的固含量为3％-8％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金明，郝振亮，刘子坚，吕鉴，
申请(专利权)人：广东墨睿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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