一种石墨烯散热体、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石墨烯的技术领域，尤其涉及一种石墨烯散热体、制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 石墨烯，是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶 体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?盖姆和康斯坦丁 ?诺沃肖洛夫，成功从石 墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石 墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又 有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。；用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速 度将会快数百倍;石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，非常致密，即使是最小的气 体原子(氦原子)也无法穿透，使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显 示屏、发光板和太阳能电池板;作为目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新 型纳米材料，石墨烯被称为"黑金"，是"新材料之王"，科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变 21世纪"。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
[0003] 申请公布号为CN 104761937 A的发明专利申请，公开了一种石墨烯散热涂料及其 制备方法、气体绝缘开关设备，其中石墨烯散热涂料的各组分质量份数组成为:石墨烯9-12份，纯聚脂树脂30-40份，固化剂18-21份，稀释剂21-25份，填料8-16份。将制得 的石墨烯散热涂料采用常规涂覆方式进行涂覆，将所述的石墨烯散热涂料均匀的涂覆在气 体绝缘开关设备的发热零部件表面。涂层膜厚为20-60微米，再经过在200°C_230°C固化 30分钟。这种涂覆石墨烯散热涂料的气体绝缘开关设备具有优异的散热性能，散热降温明 显，并且制备工艺简单。
[0004] 申请公布号为CN 103895277 A的发明专利申请，公开了一种石墨膜/导热硅胶/石 墨烯复合散热片及其制备方法，该复合散热片由石墨膜、导热硅胶以及石墨烯层通过复卷 机进行复合成型，具有高导热性和高抗拉强度;该复合散热片在三维方向上均有极高的导 热系数，能快速把集中于一点上的热传导到复合片上，使电子装置中的热源温度降低，同时 具有良好的柔韧性、可加工性、EMI屏蔽和吸收特性;并且制备工艺简易、成本低，适于工业 化生产。
[0005] 申请公布号为CN 103663444 A的发明专利申请，公开了一种散热用石墨烯复合膜 及其制备方法，通过预先在多层高分子薄膜表面涂覆石墨烯浆料，并将涂布好的高分子薄 膜层叠放置烘烤，借助高温炭化和石墨化，利用石墨烯在炭化及石墨化过程中的诱导形核 作用，降低炭化、石墨化温度及时间的同时制备出高散热效率的石墨烯复合膜。通过本发明 的方法制备的散热用石墨烯复合膜材料与市场上同类石墨膜散热材料相比，其制备温度较 低、成型时间较快、耗能较低，并能很好地应用于高发热量的电子器件、LED灯具以及液晶显 示屏产品中，对现有的膜散热材料具有较好的替代性。
[0006]在现有技术产品中，石墨烯均是以涂料及膜等形式覆盖于散热体的表面，但是这 种散热方式效率不高，散热效果有限，且现有技术生产工艺，工艺复杂，难以适应规模化的 生产需要。
[0007] 有鉴于此，本发明人研究和设计了一种石墨烯散热体、制备方法及其应用，本案由 此产生。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种石墨烯散热体、制备方法及其应用，以解决现有技术 产品散热效果不佳，制备工艺复杂的技术问题。
[0009] 为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是： 一种石墨烯散热体，包括以下重量份数的组分:石墨烯35-45份、三聚氰胺50-60份、甲 醛35-40份、纸浆5-10份及脱模剂2-8份。
[0010] 作为实施例的优选方式，所述石墨烯40份、所述三聚氰胺55份、所述甲醛37份、所 述纸浆8份及所述脱模剂5份。
[0011] 作为实施例的优选方式，所述脱模剂为硅油。
[0012] -种石墨烯散热体的制备方法，包括以下步骤： 步骤一、称取上述重量份数的三聚氰胺及纸浆，加入重量100份的质量分数为35-40%的 甲醛后，充分混合，60_80°C烘干，制得混合絮状物； 步骤二、将所述混合絮状物，粉碎成200-300目颗粒状，制得混合颗粒物； 步骤三、称取上述重量份数的石墨烯及硅油，加入到所述混合颗粒物中，混合均匀后， 加入到模具中压铸成型，压铸温度为150_170°C，时间30-90秒，冷却，制得成品。
[0013]作为实施例的优选方式，所述步骤三中，压铸温度为160°C，时间50-60秒。
[0014] 作为实施例的优选方式，所述石墨烯层数为1-3层。
[0015] 作为实施例的优选方式，所述石墨烯层数为2层。
[0016] -种石墨烯散热体的应用，应用于LED外壳及荧光屏背后散热端。
[0017] 采用本发明制备方法制得的石墨烯散热体，具有以下有益效果： 1.散热体采用石墨烯压铸成型，因此，产品从里到外整体都含有石墨烯组分，相对于传 统的涂膜或涂层覆盖的形式，散热效果大大提高。
[0018] 2.采用纸浆作为载体，纸浆中含有丰富的纤维，可以固着三聚氰胺及石墨烯粉末 状颗粒，纸浆廉价易得，大大降低了生产成本。
[0019] 3.采用三聚氰胺作为分散剂，使得采用压铸法时，成品更容易分散展开，便于成 型。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图和【具体实施方式】以对本发明作进一步说明，如图1所示，为本发明的 工艺流程图。
[0022] 实施例1 一种石墨烯散热体，包括以下重量份数的组分:石墨烯35份、三聚氰胺50份、甲醛35份、 纸浆5份及硅油2份。
[0023 ] -种石墨烯散热体的制备方法，包括