【技术实现步骤摘要】
本申请涉及的，尤其涉及一种石墨烯散热膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着电子行业发展，为适应小型化可穿戴化的趋势，市场上开始出现形态变化的小型电子设备，如折叠手机、小型机器人。形态变化对散热带来新的需求，发热通常集中于芯片所在位置，不同位置发热不同，导致发热区热量无法及时逸出，不发热区散热面被浪费。如何通过散热材料链接各个部位以实现散热面使用率最大化是行业急需解决的问题。形态变化的电子设备不同区域通常由铰链或其他动态工况连接件组成，如折叠屏手机铰链，通过连接处导通散热散热通路需要散热材料在具有较高导热性能的同时具有较强的柔性，以满足重复折叠、形态变化下正常工作的可靠性需求以及不影响运动部件正常活动的适用性需求。
2、石墨烯散热膜作为新兴导热膜材料具有超高的应用热导率～2000w/mk及超高的理论热导率3200-5000w/mk，然而现有石墨烯散热膜具有较脆、耐拉伸能力低、弹性模量较高的特点。应用在有机械运动工况下，如折叠屏手机铰链处，在折叠过程中靠近弯曲内侧和外侧曲率不同，导致膜受拉伸或挤压应力，石墨烯散热膜耐拉伸能力较低时容易出现断裂；另外，石墨烯散热膜弹性模量较高时，匹配铰链活动时，石墨烯无法有效伸缩将会影响铰链正常活动。因此，如何在保证散热性能的条件下，提升石墨烯散热膜的断裂伸长率、降低其弹性模量是石墨烯散热膜及其行业目前面临的主要问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种石墨烯散热膜的制备方法及石墨烯散热膜，旨在改善石墨烯散热膜兼具良好的散热性能、较高的
2、第一方面，本申请实施例提供一种石墨烯散热膜的制备方法，包括如下步骤：
3、制备浆料：
4、将氧化石墨以固含量为1-10％与溶剂混合进行分散，得到浆料；
5、制备膜层：
6、利用具备非平整刀口的刮刀沿平行于基材方向涂布于基材上，刀口与基材之间的间隙为0.1-10mm，得到湿膜；再将湿膜进行烘干，剥离干膜，依次进行低温热处理、碳化和石墨化，得到膜层；
7、物理压合：
8、将若干膜层进行物理压合，得到石墨烯散热膜。
9、氧化石墨的固含量以及氧化石墨浆料的粘度影响层间界面的刮涂成型工艺。如果氧化石墨的固含量较低，则氧化石墨浆料的流动性较好，无法在涂布时维持刮刀带来的三维结构，会直接流平，不易成型。
10、可选的，氧化石墨的固含量为2％-5％。
11、氧化石墨浆料的粘度影响层间界面的刮涂成型工艺。如果氧化石墨的固含量较低，则氧化石墨浆料的流动性较好，无法在涂布时维持刮刀带来的三维结构，会直接流平，不易成型。
12、可选的，制备浆料的步骤中，氧化石墨浆料的粘度不低于30000cps。
13、可选的，所述非平整刀口的刮刀选用不平行于基底的直线型刀头、锯齿型刀头或者波浪状刀头。本申请选用的刮刀有利于构建三维界面，且在三维界面上的某一方向上有序。
14、可选的，所述若干膜层的层数≥2。
15、可选的，所述石墨烯散热膜的面内热导率＞1000w/mk。
16、本申请的石墨烯散热膜对于面内横向热导率指标要求较高，应用于界面导热场合，起到良好的均热作用。而对于石墨烯散热膜的纵向热导率不作要求，可以为1-5w/mk、1-10w/mk、1-20w/mk、1-30w/mk中的任意范围，也可以超出上述范围。
17、弹性模量是指材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系。石墨烯散热膜内部的应力应变状态是影响薄膜弹性模量的关键因素。
18、可选的，所述石墨烯散热膜的断裂伸长率＞5％，弹性模量＜800mpa。
19、石墨烯散热膜的厚度也是影响薄膜弹性模量的关键因素。
20、可选的，所述石墨烯散热膜的厚度为10-100μm。
21、可选的，所述物理压合步骤中，冲压阶段，施压压力为1000-3000kn，保压时间1-30s，冲压次数为5-20次；保压阶段，施压压力为100-1000kn，保压时间为30-180min。
22、本申请的膜层的层数与石墨烯散热膜的柔性密切相关，膜层的层数越多，则石墨烯散热膜的柔性越好，反之，膜层的层数越少，则石墨烯散热膜的柔性越差。
23、第二方面，本申请实施例提供一种石墨烯散热膜，被配置为能绕一中心轴线弯曲；
24、所述石墨烯散热膜包括：
25、若干膜层，层叠设置以使所述膜层之间具有相互接触的层间界面；
26、其中，所述层间界面在垂直于某一膜层所在水平面形成投影曲线，所述投影曲线的实际长度记为la，所述投影曲线在顶膜层和/或底膜层上的二次投影长度记为l，且满足公式
27、本申请通过在石墨烯散热膜内部创造非平面结构的层间界面，以便在拉伸过程中层间界面之间产生平移，有助于提升石墨烯散热膜的柔性与优异的面内热导率；同时，层间界面能够有效增加粘合面积，提升各层膜之间的作用力，以此减少分层情况。
28、可选的，所述层间界面的数量≥2。
29、可选的，所述层间界面在垂直于某一膜层所在水平面上的投影为直线、波浪线或者锯齿线。
30、本申请的有益之处在于：提供了一种兼具良好的散热性能、较高的断裂伸长率与较低的弹性模量的石墨烯散热膜。
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1.一种石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：制备浆料的步骤中，氧化石墨浆料的粘度不低于30000cps。
3.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述非平整刀口的刮刀选用不平行于基底的直线型刀头、锯齿型刀头或者波浪状刀头。
4.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述若干膜层的层数≥2。
5.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述石墨烯散热膜的面内热导率＞1000W/mK。
6.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述石墨烯散热膜的断裂伸长率＞5％，弹性模量＜800MPa。
7.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述石墨烯散热膜的厚度为10-100μm。
8.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述物理压合步骤中，冲压阶段，施压压力为1000-3000kN，保压时间1-30s，冲压次数为5-20次；保压阶段，施压压
9.如权利要求1-8任意一项所述的方法制备的石墨烯散热膜，被配置为能绕一中心轴线弯曲；其特征在于：
10.如权利要求9所述的石墨烯散热膜，其特征在于：所述层间界面的数量≥2。
11.如权利要求9所述的石墨烯散热膜，其特征在于：所述层间界面在垂直于某一膜层所在水平面上的投影为直线、波浪线或者锯齿线。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：制备浆料的步骤中，氧化石墨浆料的粘度不低于30000cps。
3.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述非平整刀口的刮刀选用不平行于基底的直线型刀头、锯齿型刀头或者波浪状刀头。
4.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述若干膜层的层数≥2。
5.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述石墨烯散热膜的面内热导率＞1000w/mk。
6.如权利要求1所述的石墨烯散热膜的制备方法，其特征在于：所述石墨烯散热膜的断裂伸长率＞5％，弹性模量＜800mpa。
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洵，梁宇，李子坤，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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