一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法，包括以下步骤：S1：氧化石墨烯复合浆料的制备：将1

【技术实现步骤摘要】
一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯泡棉
，尤其涉及一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子设备的发展，从大众使用的智能设备，工业级的制造设备，以及国防安全的如雷达等高功率设备采用越来越多的集成芯片。这些芯片制程工艺越来越精细，单位容纳的晶体管数量增加，从而造成单位面积的发热量也增大，且有些设备还在有限的空间集成更多的芯片，芯片在运行过程中必然会造成大量热量的产生，因此对散热提出了更高要求。
[0003]在电子设备热传导中，主要通过热传导和热对流来实现散热，其中热对流通过风扇等手段实现，而热传导主要通过高导热材料来实现。但有时在电子设备中因为结构件设计影响，不同的结构件之间也需要热量传导。此时传统的做法拾采用导热硅脂或者导热硅胶来作为界面材料起到引热作用。但导热硅脂或导热硅胶具有导热系数低、耐温性能差、长时间易失效等缺点，容易引起热失效。
[0004]石墨烯散热膜为一种新型界面导热材料，优异的导热性能使得石墨烯为超大规模纳米集成电路理想的散热材料，完全满足取代导热硅脂或导热硅胶用于热界面材料的贴合。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1：氧化石墨烯复合浆料的制备：将1
‑
10质量份的氧化石墨烯、0
‑
10质量份的石墨烯掺入70
‑
98质量份的去离子水中混合搅拌分散，经超声、均质剥离等多种工艺分散后得到高单层氧化石墨烯/石墨烯浆料，再添加1
‑
10质量份中空材料搅拌至混合均匀，制备得到氧化石墨烯复合浆料；
[0009]S2：预发泡氧化石墨烯膜的制成：将制备得到的氧化石墨烯复合浆料采用涂布方式涂布烘干成膜，制成厚度为10
‑
1000μm的预发泡氧化石墨烯膜；
[0010]S3：初步发泡的氧化石墨烯膜制成：将制备得到的预发泡氧化石墨烯膜在60℃
‑
300℃环境下进行预处理，精确控制升温速率和保温时间，控制分解气体的释放数量和释放速率得到初步发泡的氧化石墨烯膜；
[0011]S4：高倍率膨胀石墨烯泡棉制备：将上一步制备得到的初步发泡的氧化石墨烯膜采用特殊束缚夹具处理后再放入高温石墨炉中，采用梯度升温至1700℃
‑
3000℃，全程保持真空或惰性气体保护，得到高倍率膨胀的石墨烯泡棉；
[0012]S5：特定发泡倍率的石墨烯泡棉制备；将制备得到的高倍率膨胀石墨烯泡棉采用
压延机压至密度为0.1
‑
1g/cm3得到满足特定发泡倍率的石墨烯泡棉。
[0013]优选地，所述述S5中制备的低回弹石墨烯泡棉的厚度为10
‑
1000微米。
[0014]优选地，所述S1中的氧化石墨烯为化学氧化石墨烯或电化学氧化石墨烯。
[0015]优选地，所述S1中石墨烯为机械剥离石墨烯、电化学剥离石墨烯或者还原氧化石墨烯。
[0016]优选地，所述S1中的中空材料为中空玻璃微球、多空炭微球或羊巴粉，且羊巴粉为可膨胀塑料微球。
[0017]优选地，所述S2中涂布方式为刮涂、平涂、辊涂或转移涂布。
[0018]优选地，所述S5中压延方法为滚压、平压或静压。
[0019]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本申请通过中空材料的加入，提高了原始材料氧化石墨烯膜的孔隙率。同时通过夹具束缚以及高温热处理工艺，得到高膨胀的石墨烯泡棉，且因为采用了高温热处理，使得泡棉不仅具有高膨胀且具有高导热性。
[0021]2、本申请通过涂布的氧化石墨烯膜相比传统的厚度在10
‑
50微米之间的氧化石墨烯膜，适用范围更广，由于在60
‑
300℃之间采用一定升温速度的热处理工艺可以控制热分解气体的溢出速度，从而控制膜在膨胀过程中又不会产生碎化。再经过高温石墨化后得到表面平整，高膨胀率、高导热性能的石墨烯泡棉，高膨胀的氧化石墨烯膜再经过压延机压制成密度在0.1
‑
1g/cm3，导热系数大于50w/m
·
k的致密高导热石墨烯散热膜。
附图说明
[0022]图1示出了根据本专利技术实施例提供的制备方法步骤示意图；
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：
[0025]一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1：氧化石墨烯复合浆料的制备：将1
‑
10质量份的氧化石墨烯、0
‑
10质量份的石墨烯掺入70
‑
98质量份的去离子水中混合搅拌分散，经超声、均质剥离等多种工艺分散后得到高单层氧化石墨烯/石墨烯浆料，再添加1
‑
10质量份中空材料搅拌至混合均匀，制备得到氧化石墨烯复合浆料；
[0027]S2：预发泡氧化石墨烯膜的制成：将制备得到的氧化石墨烯复合浆料采用涂布方式涂布烘干成膜，制成厚度为10
‑
1000μm的预发泡氧化石墨烯膜；
[0028]S3：初步发泡的氧化石墨烯膜制成：将制备得到的预发泡氧化石墨烯膜在60℃
‑
300℃环境下进行预处理，精确控制升温速率和保温时间，控制分解气体的释放数量和释放速率得到初步发泡的氧化石墨烯膜；
[0029]S4：高倍率膨胀石墨烯泡棉制备：将上一步制备得到的初步发泡的氧化石墨烯膜
采用特殊束缚夹具处理后再放入高温石墨炉中，采用梯度升温至1700℃
‑
3000℃，全程保持真空或惰性气体保护，得到高倍率膨胀的石墨烯泡棉；
[0030]S5：特定发泡倍率的石墨烯泡棉制备；将制备得到的高倍率膨胀石墨烯泡棉采用压延机压至密度为0.1
‑
1g/cm3得到满足特定发泡倍率的石墨烯泡棉。
[0031]S5中制备的低回弹石墨烯泡棉的厚度为10
‑
1000微米。
[0032]S1中的氧化石墨烯为化学氧化石墨烯或电化学氧化石墨烯。
[0033]S1中石墨烯为机械剥离石墨烯、电化学剥离石墨烯或者还原氧化石墨烯
[0034]S1中的中空材料为中空玻璃微球、多空炭微球或羊巴粉，且羊巴粉为可膨胀塑料微球。
[0035]S2中涂布方式为刮涂、平涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低回弹石墨烯泡棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：氧化石墨烯复合浆料的制备：将1
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10质量份的氧化石墨烯、0
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10质量份的石墨烯掺入70
‑
98质量份的去离子水中混合搅拌分散，经超声、均质剥离等多种工艺分散后得到高单层氧化石墨烯/石墨烯浆料，再添加1
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10质量份中空材料搅拌至混合均匀，制备得到氧化石墨烯复合浆料；S2：预发泡氧化石墨烯膜的制成：将制备得到的氧化石墨烯复合浆料采用涂布方式涂布烘干成膜，制成厚度为10
‑
1000μm的预发泡氧化石墨烯膜；S3：初步发泡的氧化石墨烯膜制成：将制备得到的预发泡氧化石墨烯膜在60℃
‑
300℃环境下进行预处理，精确控制升温速率和保温时间，控制分解气体的释放数量和释放速率得到初步发泡的氧化石墨烯膜；S4：高倍率膨胀石墨烯泡棉制备：将上一步制备得到的初步发泡的氧化石墨烯膜采用特殊束缚夹具处理后再放入高温石墨炉中，采用梯度升温至1700℃
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3000℃，全程保持真空或...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小希，徐小望，
申请(专利权)人：安徽汉烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：