石墨烯导热材料、其制备方法及电子设备与流程

文档序号:22081893发布日期:2020-09-01 19:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯导热材料,其特征在于,该导热材料包括:基料以及石墨烯纳米片,该石墨烯纳米片在该基料内部定向排布形成立体导热通道,所述立体导热通道为在该基料的厚度方向上的纵向导热通道或者是具有纵向导热通道与横向导热通道构成的立体导热网络。

2.根据权利要求1所述的导热材料,其特征在于,所述基料为有机硅材料、树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的导热材料,其特征在于,所述石墨烯纳米片至少部分掺杂正电荷离子,并在电场作用下,在所述基料的厚度方向形成纵向导热通道;未掺杂正电荷离子的石墨烯纳米片在重力作用下,形成横向导热通道。

4.根据权利要求3所述的导热材料,其特征在于,所述掺杂正电荷离子的石墨烯纳米片为掺杂h+的石墨烯纳米片。

5.根据权利要求1所述的导热材料,其特征在于,所述基料的原料包括:导热填料,该导热填料在所述基料中与所述石墨烯纳米片构成立体导热网络。

6.根据权利要求5所述的导热材料,其特征在于,所述导热填料为碳基填料、金属或金属氧化物填料和陶瓷类填料的一种或几种:其中,所述碳基填料为碳纳米管、碳纤维、鳞片石墨、洋葱碳的一种或几种;所述金属或金属氧化物填料为铝、铜、银、氧化铝、氧化锌的一种或几种;所述陶瓷类填料为氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆的一种或几种。

7.根据权利要求5或6所述的导热材料,其特征在于,所述导热填料的形状为杆状、线状、椭球状和圆片状的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的导热材料,其特征在于,所述基料的原料还包括:硅油、偶联剂、抑制剂、催化剂和有机溶剂;其中,所述硅油为甲基乙烯基硅油、含氢硅油、二甲基硅油的一种或几种;所述有机溶剂为乙醇、乙腈的一种或两种。

9.根据权利要求8所述的导热材料,其特征在于,在所述导热材料中各成分的用量为:700~900份掺杂正电荷离子的石墨烯纳米片,100~200份未掺杂正电荷离子的石墨烯纳米片,60-80份导热填料,50~80份硅油,6~9份含氢硅油,7~10份偶联剂,5~7份抑制剂,3~6份催化剂,20~40份乙醇,20~30份乙腈,所述份数为重量份。

10.用于制备根据权利要求1-9任一项所述的导热材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)在搅拌下将石墨烯纳米片与浓盐酸混合,将搅拌后的溶液抽滤得到掺杂h+的石墨烯纳米片;

(2)将所述掺杂h+的石墨烯纳米片与基料的原料混合均匀形成溶液,然后向所述溶液施加外加电场,以使所述掺杂h+的石墨烯纳米片沿电场方向定向排布,之后缓慢加热并局部搅拌所述溶液,得到稳定基料;

(3)将所述基料抽真空,以排出基料中的空气,然后压成一定厚度的材料,之后进行高温硫化,得石墨烯导热材料。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:

(4)在步骤(2)中,将未掺杂正电荷离子的石墨烯纳米片与掺杂h+的石墨烯纳米片与基料的原料混合均匀形成溶液。

12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述石墨烯纳米片与浓盐酸按照质量比1:20~80混合,搅拌时间为25~30分钟,将搅拌后的溶液抽滤得到掺杂h+的石墨烯纳米片。

13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,在所述掺杂h+的石墨烯纳米片与基料的原料混合均匀形成溶液的过程中,在真空环境下常温低速20~40转/分钟,搅拌25~50分钟。

14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,将电极材料为铂或铜的金属电极片置入所得溶液,并通30~70v的直流电压,通电持续时间为10~30分钟,加热至85-95℃,得稳定基料。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,在搅拌过程中,更换3~5处金属电极片在所述溶液中的位置。

16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,在将所述基料抽真空后,将金属电极片取出,去除电场区域外的基料部分,然后将金属电极片之间的基料部分的压下量控制在50%以下。

17.一种电子设备,其特征在于,包括根据权利要求1-9任一项所述的石墨烯导热材料。


技术总结
本发明涉及一种石墨烯导热材料,该导热材料包括:基料以及石墨烯纳米片,该石墨烯纳米片在该基料内部定向排布形成立体导热通道,优选在该基料的厚度方向上具有纵向导热通道,更优选具有纵向导热通道与横向导热通道构成的立体导热网络。本发明还涉及所述导热材料的制备方法及其电子设备。

技术研发人员:秦文波;黄飞;岳文;陈昊;王成彪
受保护的技术使用者:彗晶新材料科技(深圳)有限公司
技术研发日:2020.06.03
技术公布日:2020.09.01
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