【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导热材料，尤其涉及一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体、制备方法及应用。
技术介绍
1、随着计算性能需求的提升和电子设备日益普及，电子元器件正朝着更小、更紧凑的方向发展，这种小型化趋势使得电子设备的功率密度急剧攀升，进而引发了一系列严峻的散热挑战。据相关统计，由过热导致的电子设备故障率高达55％。因此，亟需开发具备高效导热性能的材料，以实现对电子设备的精准热管理，降低其故障风险。
2、石墨烯，作为一种由碳原子以sp2杂化轨道形成的二维材料，具有独特的正六角蜂巢晶格结构。它在室温下展现出了惊人的面内热导率，高达5300w m-1k-1，同时热膨胀系数低、密度轻且机械性能卓越，因此被视为导热领域的理想原材料，但由于各向异性，垂直于石墨烯的平面方向，其导热率会出现显著下降，而散热领域所需的通常为垂直散热，因此需要特殊结构以发挥石墨烯的高导热特性。
3、一些现有技术提供了将石墨烯膜进行堆叠-剪切或者卷绕-剪切处理的方式得到具备高纵向热导率的石墨烯导热材料的制备方案。然而，这类方案制备的材料存在热膨胀系数高的问题，但在实际应用场景中，对热膨胀系数有着严格要求，这使得这些材料难以满足当前对导热性能日益增长的需求。因此，相较于现有技术，需要一种具备高纵向热导率、低热膨胀系数的导热材料。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体、制备方法及应用。
2、为实现前述专利技术目的，本专利技术采
3、第一方面，本专利技术提供一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体，其包括石墨烯导热基体以及金属结合层；
4、所述石墨烯导热基体包括多个沿所述石墨烯纵向导热体的厚度方向多层平行铺展的石墨烯导热层，所述石墨烯导热层具有各向异性的导热特性，优势导热方向为所述石墨烯导热层的面内方向；
5、所述金属结合层设置于所述石墨烯导热基体的端面上，且与多个所述石墨烯导热层固定结合。
6、第二方面，本专利技术还提供一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体的制备方法，其包括：
7、提供胶接导热体，所述胶接导热体包括沿厚度方向交替铺展的多个胶接层和石墨烯导热层，所述石墨烯导热层通过所述胶接层粘接为一体；
8、在所述胶接导热体的端面上镀覆金属结合层，以使所述金属结合层至少与所述石墨烯导热层结合，获得导热前体；
9、在保护性气氛下，对所述导热前体进行烧结处理，利用温度使所述胶接层碳化和/或去除，获得石墨烯纵向导热体。
10、第三方面，本专利技术还提供了上述石墨烯纵向导热体在电子设备散热领域的应用。
11、基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
12、本专利技术通过镀覆金属结合层使得石墨烯层连接为一个整体，并将本用于粘结石墨烯层的胶接层通过烧结去除(或碳化)，得到具有整体性且不含有高热膨胀系数的胶粘材料的石墨烯纵向导热体，而金属结合层本身对热膨胀的影响较小，因而使得本专利技术所提供的石墨烯纵向导热体的整体热膨胀系数得到显著降低，能够应用于对热膨胀非常敏感的应用领域。
13、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体，其特征在于，包括石墨烯导热基体以及金属结合层；
2.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述金属结合层的材质包括铜、铝、银中的任意一种或两种以上的组合；
3.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述石墨烯导热基体和金属结合层之间还设置有过渡层，用于提高所述金属结合层与所述石墨烯导热基体的结合强度。
4.根据权利要求3所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述金属结合层的材质包括Ni、Ti中的任意一种或两种的组合；
5.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述石墨烯纵向导热体在厚度方向上传递热量的导热系数为450-900W/mK；
6.一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯导热层和/或过渡层的镀覆方式包括化学镀、电镀、物理镀膜、盐浴沉积中的任意一种或两种以上的组合；
<...【技术特征摘要】
1.一种高导热低膨胀系数的石墨烯纵向导热体，其特征在于，包括石墨烯导热基体以及金属结合层；
2.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述金属结合层的材质包括铜、铝、银中的任意一种或两种以上的组合；
3.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述石墨烯导热基体和金属结合层之间还设置有过渡层，用于提高所述金属结合层与所述石墨烯导热基体的结合强度。
4.根据权利要求3所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述金属结合层的材质包括ni、ti中的任意一种或两种的组合；
5.根据权利要求1所述的石墨烯纵向导热体，其特征在于，所述石墨烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志博，刘杰，任永一，刘兆平，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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