具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料及其实现方法技术

本发明专利技术提供一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料及其实现方法，属于散热材料技术领域。该材料包括：第一石墨烯层，它是设置在该散热材料其中一个端面上，由石墨烯所组成的物理层；第二石墨烯层，它是与上述的第一石墨烯层相对应，设置在该散热材料另一个端面上，由石墨烯所组成的物理层；石墨膜层，它是以夹层的形式设置在上述第一石墨烯层和第二石墨烯层之间，由石墨膜所组成的物理层。该散热材料具有高散热性能，能将石墨膜和石墨烯两者作为散热材料的优点相互结合，应用于散热领域但不局限于散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于散热材料
，但不局限于散热方面的应用。
技术介绍
电子产品、机械、电力、通信、化工等诸多领域，在产品加工、生产的过程中，以及使用过程中，都会产生数量不同的热量。而且，所产生的热量如果不能得到有效散发的话，则会对产品的加工及使用，均有可能造成影响。目前，各种各样的散热材料已经广泛使用。不同类型的散热材料，会具有不同的性能，比如说，金属材料的导热性能良好，特别是其中的一部分金属材料，如铜、铝、银等，其导热性尤其良好。利用这些金属制成的散热器，比如铜质的散热器、铝质的散热器，得到普遍应用。下面列举一下常用的一些散热材料的热导率性能铝:237ff/m· K ；铜:401ff/m· K ；银420W/m· K ；金318W/m· K。随着高散热性能的人造石墨膜材料的出现，其散热能力有了大幅度的提高，目前可达1500 2200W/m · K。而目前作为研究热点的石墨烯材料，则具有更加强大的散热能力，其热导率最高可达5000W/m · K。如此高散热率的膜材料，为各种的产品中的散热器材， 提供了新的选择。在目前可以制作的片状材料中，石墨烯的厚度最薄，还具有极高的强度和导热率。而现有高导热石墨膜也有不足之处，在于高导热石墨膜虽有一定的耐折性，但材料之间的强度弱，可以轻易被撕裂，或者因为所粘附部件的位移而发生破损现象，或表层物质脱落等。如何有效地保持石墨膜的高散热性，同时使其能够抵抗更大的外力作用，是目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以提供一种石墨膜和石墨烯两者相结合的散热材料，应用于散热领域但不局限于散热方面的应用。本专利技术所述的一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料，它包括第一石墨烯层，它是设置在该散热材料其中一个端面上，由石墨烯所组成的物理层；第二石墨烯层，它是与上述的第一石墨烯层相对应，设置在该散热材料另一个端面上，由石墨烯所组成的物理层；石墨膜层，它是以夹层的形式设置在上述第一石墨烯层和第二石墨烯层之间，由石墨膜所组成的物理层。进一步，所述的第一石墨烯层或第二石墨烯层，包括有四个单层及其以上。进一步，所述的第一石墨烯层或第二石墨烯层，其厚度在1000纳米之内。进一步，所述的石墨膜层，厚度在1微米以上。进一步，所述的石墨膜层，其厚度在5微米到5毫米之间。进一步，所述的石墨膜层，其厚度优选为10微米到100微米之间。进一步，所述的散热材料的结构形式为，石墨烯层-石墨膜层_(石墨烯层-石墨膜层)XN-石墨烯层，N为大于或等于1的整数。进一步，在所述的第一石墨烯层和第二石墨烯层之间，还设置有石墨烯层和/或 ^^^J^l J^ ο进一步，所述的散热材料的结构形式为，石墨烯层-石墨膜层_(金属层-石墨膜层)XN-石墨烯层，其中N为大于或等于1的整数。进一步，所述的散热材料的结构形式为，石墨烯层-(石墨膜层-金属层)XN-石墨烯层，其中N为大于或等于1的整数。进一步，在石墨烯层和相邻的石墨膜层之间设置有将二者连接在一起的胶粘剂。进一步，所述的胶粘剂在石墨烯层和/或石墨膜层上的设置结构为薄层形式的面结构，点阵列结构、线条阵列结构三者其一。进一步，所述的胶粘剂为有机胶粘剂。进一步，所述的胶粘剂为金属材料。进一步，所采用的薄层形式的金属材质的面结构，厚度在10微米之内。进一步，所述的金属材料为铝、铜、锡、银、金其中之一。进一步，石墨烯层和石墨膜层的尺寸一样，或者石墨烯层的尺寸大于石墨膜层的尺寸。进一步，石墨烯层的尺寸大于石墨膜层的尺寸，将组成石墨膜层的石墨膜材料设置在组成石墨烯层的石墨烯材料的夹层中，其各边到石墨烯材料的距离相等。进一步，将石墨膜材料外围的石墨烯材料之间进行固定，形成相对于内侧的石墨膜材料封闭，具有“饺子”形式的结构。本专利技术还提供一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法，在采用金属材料进行粘合时，具有如下步骤步骤S110，在石墨膜层及相邻的石墨烯层的夹层之间，设置固态金属材料层；步骤S120，将石墨膜层和相邻的石墨烯层两者靠近贴附，将前述的固态金属材料设置为夹层中的材料；步骤S130，针对于贴附的石墨膜层或相邻的石墨烯层进行加热，对前述的固态金属材料进行熔化处理；步骤S140，在金属材料至少部分处于熔化状态时，将前述的石墨膜层及相邻的石墨烯层两者压紧后冷凝，形成最外侧端面均为石墨烯层，其间设置有石墨膜层的结构。本专利技术还提供一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法，在采用有机胶粘剂进行粘合时，具有如下步骤步骤S210，在石墨膜层及相邻的石墨烯层两者至少其一上，设置胶粘剂的涂覆结构；步骤S220，将石墨膜层和相邻的石墨烯层两者进行靠近贴附，前述的胶粘剂为夹层中布局的材料；步骤S230，将前述的石墨膜层及相邻的石墨烯层两者压紧后固定，形成最外侧端面均为石墨烯层，其间设置有石墨膜层的结构。本专利技术还提供一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法，该方法包括如下步骤步骤S310，分别取作为石墨膜层的石墨膜材料，以及作为石墨烯层的石墨烯材料， 其中的最外侧端面均为石墨烯层；步骤S320，将二者重叠放置，并对其施加压力，使二者相互贴近，形成最外侧端面均为石墨烯层，其间设置有石墨膜层的结构。本专利技术还提供一种具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法，该方法包括如下步骤步骤S410，取石墨烯材料作为散热材料的上下端面，取尺寸小于石墨烯材料尺寸的石墨膜材料，作为石墨烯材料的夹层；步骤S420，将上述的石墨膜材料设置在石墨烯材料的夹层中，各边预留出石墨烯材料部分；步骤S430，将位于石墨膜材料外围的石墨烯材料之间进行固定，形成周边包围的结构。进一步，在所述的步骤S420中，石墨膜材料各边到石墨烯材料的外侧边缘的距离相等。附图说明图1是本专利技术所述的具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的结构示意图，为第一种实施例。图2是本专利技术所述的具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的结构示意图，为第二种实施例。图3是本专利技术所述的具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的结构示意图，为第三种实施例。图4是本专利技术所述的具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的结构示意图，为第四种实施例。图5是本专利技术所述的具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的结构示意图，为第五种实施例。图6是具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法流程图，为采用金属材料进行粘合的实现流程，为第六个实施例。图7-1是在制备具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的过程中，胶粘剂设置的结构示意图，为点阵列结构示意图。图7-2是在制备具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的过程中，胶粘剂设置的结构示意图，为平行线条阵列结构示意图。图7-3是在制备具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的过程中，胶粘剂设置的结构示意图，为网格线条阵列结构示意图。图8是具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法流程图，是采用有机胶粘剂进行粘合的实现流程，为第七个实施例。图9是具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法流程图，是采用直接挤压粘合的实现流程，为第八个实施例。图10是具有石墨膜和石墨烯复合结构的散热材料的实现方法流程图，为第九个实施例。具体实施例方式下面结合着具体实施例，以及附图对本专利技术做进一步的详细介绍。在本专利技术中，利用石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇尘，
申请(专利权)人：常州碳元科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：