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一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜及其制备方法技术

技术编号:42380450 阅读:51 留言:0更新日期:2024-08-16 15:06
本发明专利技术具体涉及一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜及其制备方法,属于导热石墨材料领域。本发明专利技术提供一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,所述石墨膜是先将改性聚芳噁二唑制得基膜,再通过碳化和石墨化处理制得;其中,所述改性聚芳噁二唑的结构式如下。本发明专利技术实现了POD基石墨膜在30μm厚度时的导热系数高达1880 W/(mK),电导率提升至25237 S/cm,拉伸断裂伸长率达到8.5%,拉伸强度提升至15 MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜及其制备方法,属于导热石墨材料领域。


技术介绍

1、在当今5g技术广泛应用的背景下,电子设备工作频率的不断增高导致其发热量显著上升,这对智能手机、通信基站和数据中心等关键设备的性能与寿命提出了更高的要求。因此,开发出高效的热管理解决方案成为了当前的核心需求。特别是石墨烯基热导膜因其卓越的热传导效率及良好的电性能,已经成为了热管理技术的重要选择。

2、在石墨膜的制备技术方面,利用聚酰亚胺(pi)等芳杂环聚合物通过碳化-石墨化方法生产的石墨膜受到了业界的广泛关注。这种方法主要利用pi、pan、pod等聚合物前驱体,通过严格控制的预成型、碳化以及后续的高温石墨化处理,生产出导热率高、结晶性和取向性优良的石墨烯导热膜或纤维。这些特性不仅关键于5g设备的热管理,还有助于设备的轻量化和效能提升。尽管如此,这一技术在成本和制备效率方面仍有待优化。

3、目前,用于大规模工业生产的高导热石墨膜的主要制备方法包括氧化石墨烯热还原法和有机前驱体膜石墨化法。聚酰亚胺(pi)是常用的前驱体之一,但还有其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,其特征在于,所述石墨膜是先将改性聚芳噁二唑制得基膜,再通过碳化和石墨化处理制得;其中,所述改性聚芳噁二唑的结构式为:

2.根据权利要求1所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,其特征在于,所述改性聚芳噁二唑采用下述制备方法制得:先将对苯二甲酸、间苯二甲酸和类石墨相碳化氮在发烟硫酸的作用下于80~90℃反应至反应液透明;然后加入肼盐并升温至120~135℃反应2~5h;用苯甲酸终止反应;再在120~135℃下继续反应0.5~1h,并进行真空脱泡处理和干燥处理制得所述改性聚芳噁二唑;其中,间苯二甲酸和对苯二甲酸的摩尔比为:0.05~0...

【技术特征摘要】

1.一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,其特征在于,所述石墨膜是先将改性聚芳噁二唑制得基膜,再通过碳化和石墨化处理制得;其中,所述改性聚芳噁二唑的结构式为:

2.根据权利要求1所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,其特征在于,所述改性聚芳噁二唑采用下述制备方法制得:先将对苯二甲酸、间苯二甲酸和类石墨相碳化氮在发烟硫酸的作用下于80~90℃反应至反应液透明;然后加入肼盐并升温至120~135℃反应2~5h;用苯甲酸终止反应;再在120~135℃下继续反应0.5~1h,并进行真空脱泡处理和干燥处理制得所述改性聚芳噁二唑;其中,间苯二甲酸和对苯二甲酸的摩尔比为:0.05~0.55:0.95~0.45;类石墨相氮化碳的质量:间苯二甲酸和对苯二甲酸的总质量=0.001~0.03:1,肼盐的摩尔添加量:间苯二甲酸和对苯二甲酸的摩尔总量=1.05~1.10:1。

3.根据权利要求1或2所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜,其特征在于,所述石墨膜的厚度为30~200 μm;或:

4.权利要求1~3任一项所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:先将所述改性聚芳噁二唑制得基膜,再通过碳化和石墨化处理制得所述石墨膜。

5.根据权利要求4所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜的制备方法,其特征在于,所述高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜的制备方法包括如下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种高导热高强度芳杂环聚合物基石墨膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将所得聚芳噁二唑...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈枫程好傅强
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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