【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导热材料，尤其涉及一种石墨烯膜的制备方法、石墨烯导热件及其制备方法。
技术介绍
1、随着芯片集成度的增加，芯片热流密度不断攀升，多余的热量没有及时传导出去就会极大影响芯片的性能表现。热界面材料是用于芯片与散热器之间，填充间隙并将热量传导出去的一类材料，包括导热垫、导热硅脂、导热凝胶和导热胶等系列材料。传统的热界面材料导热系数在1-10w/mk，已经难以满足现有高热流密度芯片的导热需求。
2、石墨烯是一种sp2杂化的二维碳材料，具有优异的导电率和导热率，其面内导热率理论能达到5300w/mk，现有工艺水平下，量产的石墨烯膜面内导热率可以达到2000w/mk，远高于传统金属，然而石墨烯的z向导热系数较低，一般小于10w/mk。现有工艺下制备出的石墨烯导热垫难兼顾低接触热阻和高导热系数，主要原因在于导热系数大于70w/mk的石墨烯导热垫，固含量一般≥50wt％，此时石墨烯导热垫压缩应力较大，难以与器件表面形成良好的接触。导热硅脂和液态金属与器件表面的接触热阻可以忽略不计，它们的界面热阻基本等于材料本体热阻。然而对于石墨烯导热垫来说，接触热阻≥本体热阻，界面热阻＝接触热阻+本体热阻。在业界，130w/mk的石墨烯导热垫已经实现量产，但是由于高接触热阻的存在，其界面热阻仍高于液态金属和某些高性能硅脂，导致其实际效果不及理论预期。因此降低石墨烯导热垫的接触热阻是提升其实际应用性能的关键。现有方法制备的石墨烯导热垫的热阻大于0.2k·cm2/w，远高于市面上大部分硅脂，如道康宁5888(热阻≈0.05k·cm2/w)
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种石墨烯膜的制备方法、石墨烯导热件及其制备方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯膜的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、获取周期性褶皱模板，周期性褶皱模板中褶皱的波长为1μm～100μm，波幅为5μm～200μm；
4、s2、将氧化石墨烯水浆料涂布在周期性褶皱模板上至预定厚度，经过干燥处理后将周期性褶皱模板剥离，获得氧化石墨烯膜；氧化石墨烯水浆料中氧化石墨烯的质量百分含量为1wt％～15wt％；
5、s3、对氧化石墨烯膜进行热还原处理，获得石墨烯膜。
6、在一些实施例中，s1步骤中，周期性褶皱模板为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯或聚苯二甲酰苯二胺。
7、在一些实施例中，s2步骤中，预定厚度为0.5mm～1mm；和/或，氧化石墨烯膜的厚度为50μm～1000μm。
8、在一些实施例中，s2步骤中，干燥处理的干燥温度为25℃～100℃，干燥时间为4h～48h。
9、在一些实施例中，s3步骤中，热还原处理的热还原温度高于2400℃，热还原时间大于4h。
10、本专利技术还提出一种石墨烯导热件的制备方法，包括以下步骤：将上述任一项的石墨烯膜浸没在胶粘剂中，将浸润有胶粘剂的若干石墨烯膜进行层叠再固化成型，得到石墨烯块体；对石墨烯块体进行裁切得到石墨烯导热件。
11、在一些实施例中，胶粘剂为有机硅树脂，有机硅树脂包括含氢硅氧烷和乙烯基硅油；
12、含氢硅氧烷包括端基含氢聚硅氧烷、侧基含氢聚硅氧烷和端侧含氢聚硅氧烷中的至少一种，含氢硅氧烷的粘度为10mpa·s～100mpa·s，含氢硅氧烷的含氢质量百分含量为0.1wt％～1wt％；和/或，乙烯基硅油的粘度为40mpa·s～500mpa·s，乙烯基硅油中乙烯基的质量百分含量为0.2wt％～1.5wt％。
13、在一些实施例中，固化成型的固化温度为85℃～125℃，固化时间为4h～12h。
14、在一些实施例中，石墨烯导热件中石墨烯的质量百分含量为40wt％～80wt％。
15、本专利技术还提出一种石墨烯导热件，采用上述任一项的石墨烯导热件的制备方法获得，石墨烯导热件具有周期性褶皱。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术的石墨烯膜的制备方法中，先通过涂布法在周期性褶皱模板上涂布制备氧化石墨烯膜，再经过热还原处理获得具有周期性褶皱的石墨烯膜，制备方法简便且易于实现，可适用于大规模生产。
18、本专利技术的石墨烯导热件的制备方法中，采用具有周期性褶皱的石墨烯膜制备得到具有周期性褶皱的石墨烯导热件，制备方法简单易行，在批量生产中可保证石墨烯导热件的一致性和稳定性。褶皱的引入可以明显降低石墨烯导热件的压缩应力，增加石墨烯导热件的压缩率，降低石墨烯导热件的应用热阻，从而大大增强了石墨烯导热件的导热效果。
19、本专利技术制备的石墨烯导热件具有优异的力学性能和导热性能。
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1.一种石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述周期性褶皱模板为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯或聚苯二甲酰苯二胺。
3.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述预定厚度为0.5mm～1mm；和/或，所述氧化石墨烯膜的厚度为50μm～1000μm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述干燥处理的干燥温度为25℃～100℃，干燥时间为4h～48h。
5.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述热还原处理的热还原温度高于2400℃，热还原时间大于4h。
6.一种石墨烯导热件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1至5任一项所述的石墨烯膜浸没在胶粘剂中，将浸润有所述胶粘剂的若干所述石墨烯膜进行层叠再固化成型，得到石墨烯块体；对所述石墨烯块体进行裁切得到石墨烯导热件。
7.根据权利要求6所述的石墨烯导热件的制
8.根据权利要求6所述的石墨烯导热件的制备方法，其特征在于，所述固化成型的固化温度为85℃～125℃，固化时间为4h～12h。
9.根据权利要求6所述的石墨烯导热件的制备方法，其特征在于，所述石墨烯导热件中石墨烯的质量百分含量为40wt％～80wt％。
10.一种石墨烯导热件，其特征在于，采用权利要求6至9任一项所述的石墨烯导热件的制备方法获得，所述石墨烯导热件具有周期性褶皱。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述s1步骤中，所述周期性褶皱模板为聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯或聚苯二甲酰苯二胺。
3.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中，所述预定厚度为0.5mm～1mm；和/或，所述氧化石墨烯膜的厚度为50μm～1000μm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述s2步骤中，所述干燥处理的干燥温度为25℃～100℃，干燥时间为4h～48h。
5.根据权利要求1所述的石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述s3步骤中，所述热还原处理的热还原温度高于2400℃，热还原时间大于4h。
6.一种石墨烯导热件的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦佳，金财进，韩新拓，闫旭东，汤弢，
申请(专利权)人：纯钧新材料深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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