申请/专利权人：中国科学院金属研究所

申请日：2021-12-15

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN114214042B

主分类号：C09K5/14

分类号：C09K5/14;C01B32/186;C01B32/194;F21V29/85;F21W131/103;F21Y115/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2022.04.08#实质审查的生效;2022.03.22#公开

摘要：本发明涉及新材料及其应用技术领域，具体涉及一种石墨烯膜做为耐高温热界面材料或散热膜材料的应用。该石墨烯膜在面内和垂直平面方向上均具有优异的导热性能：面内导热率为400～1500WmK，垂直平面方向导热率为10～180WmK；石墨烯膜具有良好的柔韧性，导热性能优异，作为一种全炭耐高温的在面内和垂直平面均具有优异导热性能的耐高温热界面材料或散热膜材料应用。所制备的石墨烯膜具有很高的结晶质量和柔韧性，在面内和垂直平面方向上均具有优异的导热性能。由于所述石墨烯膜为高结晶质量的全炭结构，可在800℃以下空气环境下稳定使用，在热管理领域具有巨大的应用潜力。

主权项：1.一种石墨烯膜作为耐高温热界面材料或散热膜材料的应用，其特征在于，所述石墨烯膜的面内导热率为400~1500WmK，垂直平面方向导热率为10~180WmK；石墨烯膜作为一种全炭耐高温的在面内和垂直平面均具有优异导热性能的耐高温热界面材料或散热膜材料应用；其中，耐高温热界面材料是指可在高温环境下稳定使用的全碳导热垫片，在空气中耐受温度达到800℃以上；散热膜材料是指厚度可调的石墨烯散热膜；石墨烯膜的制备方法包括如下步骤：（1）在载气保护气氛下将反应炉腔体加热到设定温度600~1200℃；（2）向反应炉腔体恒温区内放入三维连通的高孔隙率高密度的多孔金属基体，通入还原气体，保温10min~60min；（3）向反应炉腔体内通入碳源气体、还原气体及载气的混合气氛，多孔金属基体表面催化生长出石墨烯；所述混合气氛中碳源气体、还原气体和载气的流量比为1：（0~80）：（0~100），反应时间1min~120min；（4）在载气保护气氛下将多孔金属基体冷却后取出，即得到生长在多孔金属基体上的三维连通的高密度的石墨烯骨架结构；（5）采用金属刻蚀液去除多孔金属基体，获得三维多孔石墨烯；（6）将所得三维多孔石墨烯压制形成石墨烯膜；步骤（2）中，多孔金属基体为三维连通的高孔隙率高密度的多孔镍、多孔铜、多孔铁、多孔钴、多孔银、多孔金、多孔铂、多孔钛之一种或者两种以上金属所形成的多孔合金；多孔金属基体的孔隙率分布在210~4000PPI，面密度为0.5~6.5gcm3；步骤（3）中，碳源气体为甲烷、乙烷、乙烯和乙炔中的一种或两种以上，还原气体为氢气和氨气中的一种或两种，载气为氩气、氮气和氦气中的一种或两种以上混合；步骤（6）中，利用挤压或辊压的方式将所述三维多孔石墨烯压制成膜，压强为0.2~300MPa；该方法通过选择不同的多孔金属基体和或调控还原反应中的温度、反应气氛生长参数，能够对所制备的多孔石墨烯厚度、孔隙和形态进行调控；所制备石墨烯膜的厚度范围为10~1000μm，密度为0.8~2.2gcm3；石墨烯膜为三维全连通结构，由于多孔金属基体的催化活性，获得无需进行石墨化处理即具有优异结晶质量的石墨烯膜：石墨烯膜的拉曼光谱表征，石墨烯特征峰明显且无缺陷峰出现；石墨烯膜的X射线衍射图谱表征，石墨烯特征衍射峰明显，峰位26.5度，半高宽0.102度，没有峰位偏移和杂峰。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院金属研究所 一种石墨烯膜做为耐高温热界面材料或散热膜材料的应用

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD