CN104810336A - 一种散热用碳纳米管复合石墨膜 - Google Patents

一种散热用碳纳米管复合石墨膜 Download PDF

Info

Publication number
CN104810336A
CN104810336A CN201510236583.2A CN201510236583A CN104810336A CN 104810336 A CN104810336 A CN 104810336A CN 201510236583 A CN201510236583 A CN 201510236583A CN 104810336 A CN104810336 A CN 104810336A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon nano
tube
heat
ink film
graphite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510236583.2A
Other languages
English (en)
Inventor
陈名海
金赫华
李清文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Creative Carbon Nanotechnology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Creative Carbon Nanotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Creative Carbon Nanotechnology Co ltd filed Critical Suzhou Creative Carbon Nanotechnology Co ltd
Priority to CN201510236583.2A priority Critical patent/CN104810336A/zh
Publication of CN104810336A publication Critical patent/CN104810336A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种散热用碳纳米管复合石墨膜,其包括:彼此复合的石墨导热层和碳纳米管散热层,其中,所述石墨导热层具有彼此相对的第一表面和第二表面,所述第一表面和/或第二表面至少涂覆有一层碳纳米管散热层。与现有技术相比,通过在石墨导热层的表面直接涂覆碳纳米管散热层,使得石墨导热层垂直方向上的散热能力增强,同时,有机涂层的涂覆使得石墨导热层具有更加优越的力学性能和柔韧性,显著提高石墨导热层的使用特性;简单便捷的使用涂覆方式,可以适应不同形貌石墨基底的高效涂装,具有重要的规模化应用商业价值。

Description

一种散热用碳纳米管复合石墨膜
技术领域
本发明属于导热材料技术领域,尤其涉及一种散热用碳纳米管复合石墨膜。
背景技术
随着电子器件大功率和微型化的发展趋势,高效散热已经成为制约器件性能和结构设计的关键瓶颈。大量电子器件集成在狭小空间,使传统散热器件无法获得足够的安装空间,极大制约着微型器件的发展。高导热石墨膜是一种在水平方向具有超高热导率的石墨膜材料,在微观结构中高结晶的石墨片层结构沿着水平方向精密堆叠在一起,其热导率甚至可达1500-2000 W/mK,是目前商用导热材料中热导率最高的材料。基于其优秀的水平导热特性,高导热石墨膜可以迅速将热源热量传递至石墨膜边缘,且能实现热源热量的定向散热,极大便利了电子器件设计,在大屏幕手机、平板电脑等产品中被大量使用。但是高导热石墨膜中石墨片沿水平方向堆垛,使其在厚度方向的导热特性特别差,往往只有几十W/mK,甚至更低。在现有技术中,一般通过在高导热石墨膜中填充导热填料以提高其厚度方向热导率,但这一尝试往往带来石墨膜结构完整性和力学性能的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能解决上述技术问题的散热用碳纳米管复合石墨膜。
其中,散热用碳纳米管复合石墨膜包括:
彼此复合的石墨导热层和碳纳米管散热层,其中,所述石墨导热层具有彼此相对的第一表面和第二表面,所述第一表面和/或第二表面至少涂覆有一层碳纳米管散热层。
作为本发明的进一步改进,所述石墨导热层由高导热石墨材料紧密堆叠而成,其厚度在 1μm-200μm之间。
作为本发明的进一步改进,所述石墨导热层选自天然石墨、人工石墨、高取向热解石墨、石墨烯微片的任意一种或几种的组合。
作为本发明的进一步改进,所述碳纳米管散热层包括碳纳米管材料、助剂和粘结树脂。
作为本发明的进一步改进,所述碳纳米管材料为碳纳米管、石墨烯、碳纳米管纤维的任意一种或几种的组合,所述碳纳米管材料在所述碳纳米管散热层中所占的重量百分比为5-30%。
作为本发明的进一步改进,所述粘结树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸、水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性有机硅树脂的任意一种或几种组合,所述粘结树脂在所述碳纳米管散热层中所占的重量百分比为65-90%。
作为本发明的进一步改进,所述碳纳米管散热层可通过丝网印刷、喷墨打印、辊涂、刮涂、喷涂方式涂覆在所述石墨导热层的第一表面和/或第二表面。
作为本发明的进一步改进,所述碳纳米管散热层的涂覆厚度在0.1μm-100μm之间。
作为本发明的进一步改进,所述散热用碳纳米管复合石墨膜被设置为可涂覆不干胶或导热胶与热源贴合。
作为本发明的进一步改进,所述散热用碳纳米管复合石墨膜的热导率采用激光热导仪测试,所述散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率在300-1400 W/mK之间。
与现有技术相比,通过在石墨导热层的表面直接涂覆碳纳米管散热层,使得石墨导热层垂直方向上的散热能力增强,同时,有机涂层的涂覆使得石墨导热层具有更加优越的力学性能和柔韧性,显著提高石墨导热层的使用特性;简单便捷的使用涂覆方式,可以适应不同形貌石墨基底的高效涂装,具有重要的规模化应用商业价值。
附图说明
图1是本发明一实施方式中只在石墨导热层的一个表面涂覆碳纳米管散热层的散热用碳纳米管复合石墨膜的结构示意图。
图2是本发明一实施方式中在石墨导热层的上下两个表面均涂覆碳纳米管散热层的散热用碳纳米管复合石墨膜的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
参图1和图2所示,本发明一实施方式中的散热用碳纳米管复合石墨膜100包括彼此复合的石墨导热层10和碳纳米管散热层20,石墨导热层10具有彼此相对的第一表面11和第二表面12,碳纳米管散热层20可单独涂覆在第一表面11上或第二表面12上,也可以同时涂覆在第一表面11和第二表面12上。优选地,碳纳米管散热层20可根据需要涂覆一层或多层。
石墨导热层10,由高导热石墨材料紧密堆叠而成,其厚度在 1μm-200μm之间,优选地,石墨导热层10选自天然石墨、人工石墨、高取向热解石墨、石墨烯微片的任意一种或几种的组合。
碳纳米管散热层20包括碳纳米管材料、助剂和粘结树脂。其中,碳纳米管材料选自碳纳米管、碳纳米管纤维的任意一种或几种的组合;粘结树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸、水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性有机硅树脂的任意一种或几种组合。优选地,碳纳米管材料在碳纳米管散热层20中所占的重量百分比为5-30%;粘结树脂在所述碳纳米管散热层中所占的重量百分比为65-95%。
在这里值得一提的是,粘结树脂与碳纳米管材料、助剂混合构成水性碳纳米管涂料体系,而在现有技术中,粘结树脂一般作为单独的一层结构位于石墨导热层10和碳纳米管散热层20之间,这可能会导致石墨导热层10和碳纳米管散热层20之间粘结不牢。本发明中,粘结树脂作为碳纳米管散热层20的一个组分分散在碳纳米管散热层20中,在石墨导热层10和碳纳米管散热层20复合的过程中直接起粘结作用,可使碳纳米管散热层20与石墨导热层10粘结均匀、牢固。同时,有机涂层的涂覆使得石墨导热层具有更加优越的力学性能和柔韧性,显著提高石墨导热层的使用特性,水性碳纳米管涂料体系,具有绿色、环保的特点。
进一步地,碳纳米管散热层20可通过丝网印刷、喷墨打印、辊涂、刮涂、喷涂等方式涂覆在石墨导热层10的第一表面11和/或第二表面12,涂覆厚度在0.1μm-100μm之间。
另外,散热用碳纳米管复合石墨膜100在使用过程中可进一步涂覆不干胶、导热胶等,以便其与热源紧密贴合。
为了更好的阐述本发明,以下提供一些石墨导热层10和碳纳米管散热层20复合的具体实施例。
实施例1:
以高取向热解石墨膜为石墨导热层,厚度1μm;碳纳米管散热层中含碳纳米管的重量百分比为20%,水性聚氨酯的重量百分比为75%,助剂的重量百分比为5%;采用喷涂工艺将碳纳米管散热层直接涂覆在石墨导热层上,涂层厚度10μm,90℃烘烤干燥15分钟,即得到散热用碳纳米管复合石墨膜。采用红外辐射率测试仪测试其涂覆有碳纳米管散热层的表面,其红外辐射率为0.956。采用激光热导仪测试散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率,为~1400W/mK。
实施例2:
以人工石墨膜为石墨导热层,厚度15μm;碳纳米管散热层中含碳纳米管的重量百分比为5%,水性丙烯酸的重量百分比为90%,助剂的重量百分比为5%;采用丝网印刷工艺将碳纳米管散热层直接涂覆在石墨导热层上,涂层厚度0.1μm,90℃烘烤干燥15分钟,即得到散热用碳纳米管复合石墨膜。采用红外辐射率测试仪测试其涂覆有碳纳米管散热层的表面,其红外辐射率为0.95。采用激光热导仪测试散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率,为~1400 W/mK 。
实施例3:
以天然石墨为石墨导热层,厚度15μm;碳纳米管散热层中含石墨烯的重量百分比为10%,水性环氧树脂重量百分比为85%,助剂重量百分比为5%;采用喷墨打印工艺将碳纳米管散热层直接涂覆在石墨导热层上,涂层厚度10μm,90℃烘烤干燥15分钟,即得到散热用碳纳米管复合石墨膜。采用红外辐射率测试仪测试其涂覆有碳纳米管散热层的表面,其红外辐射率为0.955。采用激光热导仪测试散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率,为~1400W/mK。
实施例4:
以石墨烯微片为石墨导热层,厚度50μm;碳纳米管散热层中含碳纳米管和碳纳米管纤维的重量百分比为30%,水性丙烯酸的重量百分比为65%,助剂的重量百分比为5%;采用辊涂工艺将碳纳米管碳纳米管和碳纳米管纤维散热层直接涂覆在石墨导热层上,涂层厚度10μm,90℃烘烤干燥15分钟,即得到散热用碳纳米管复合石墨膜。采用红外辐射率测试仪测试其涂覆有碳纳米管散热层的表面,其红外辐射率为0.95。采用激光热导仪测试散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率,为~350W/mK。
实施例5:
以天然石墨和石墨烯微片为石墨导热层,厚度200μm;碳纳米管散热层中含石墨烯和碳纳米管(比例1:1)混合物的重量百分比为20%,水性醇酸树脂和水性有机硅树脂的混合重量百分比为75%,助剂的重量百分比为5%;采用刮涂工艺将碳纳米管散热层直接涂覆在石墨导热层上,涂层厚度100μm,90℃烘烤干燥15分钟,即得到散热用碳纳米管复合石墨膜。采用红外辐射率测试仪测试其涂覆有碳纳米管散热层的表面,其红外辐射率为0.95。采用激光热导仪测试散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率,为~300W/mK。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,包括:彼此复合的石墨导热层和碳纳米管散热层,其中,所述石墨导热层具有彼此相对的第一表面和第二表面,所述第一表面和/或第二表面至少涂覆有一层碳纳米管散热层。
2.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述石墨导热层由高导热石墨材料紧密堆叠而成,其厚度在 1μm-200μm之间。
3.根据权利要求2所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述石墨导热层选自天然石墨、人工石墨、高取向热解石墨、石墨烯微片的任意一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述碳纳米管散热层包括碳纳米管材料、助剂和粘结树脂。
5.根据权利要求4所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述碳纳米管材料为碳纳米管、碳纳米管纤维的任意一种或两种组合,所述碳纳米管材料在所述碳纳米管散热层中所占的重量百分比为5-30%。
6.根据权利要求4所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述粘结树脂为水性聚氨酯、水性丙烯酸、水性环氧树脂、水性醇酸树脂、水性有机硅树脂的任意一种或几种组合,所述粘结树脂在所述碳纳米管散热层中所占的重量百分比为65-90%。
7.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述碳纳米管散热层可通过丝网印刷、喷墨打印、辊涂、刮涂、喷涂方式涂覆在所述石墨导热层的第一表面和/或第二表面。
8.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述碳纳米管散热层的涂覆厚度在0.1μm-100μm之间。
9.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述散热用碳纳米管复合石墨膜被设置为可涂覆不干胶或导热胶以使得其与热源贴合。
10.根据权利要求1所述的散热用碳纳米管复合石墨膜,其特征在于,所述散热用碳纳米管复合石墨膜的热导率采用激光热导仪测试,所述散热用碳纳米管复合石墨膜的水平热导率在300-1400 W/mK之间。
CN201510236583.2A 2015-05-11 2015-05-11 一种散热用碳纳米管复合石墨膜 Pending CN104810336A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510236583.2A CN104810336A (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种散热用碳纳米管复合石墨膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510236583.2A CN104810336A (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种散热用碳纳米管复合石墨膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104810336A true CN104810336A (zh) 2015-07-29

Family

ID=53695051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510236583.2A Pending CN104810336A (zh) 2015-05-11 2015-05-11 一种散热用碳纳米管复合石墨膜

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104810336A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105062432A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 天津唯能环境科技有限公司 一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备
CN105110312A (zh) * 2015-08-21 2015-12-02 昆明纳太科技有限公司 碳纳米管石墨复合材料及其制备方法和装置
CN105514065A (zh) * 2015-12-29 2016-04-20 东莞市青麦田数码科技有限公司 一种导热胶/石墨烯复合多层散热膜及其制备方法
CN106211731A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 辽宁点石技术开发有限公司 一种复合电磁屏蔽散热薄膜及其制备方法
CN106378984A (zh) * 2016-08-29 2017-02-08 上海复合材料科技有限公司 轻质柔性高导热纳米碳复合膜及其制备方法
WO2017036055A1 (zh) * 2015-08-31 2017-03-09 新纳科技有限公司 导热结构及散热装置
CN107031144A (zh) * 2017-04-19 2017-08-11 江苏联科纳米科技有限公司 一种高效散热金属箔及其制备方法与应用
CN107046738A (zh) * 2017-04-06 2017-08-15 昆明纳太科技有限公司 电阻发热元件及其制作方法
CN107396592A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 中兴通讯股份有限公司 终端设备及其散热结构
CN107458062A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 江苏泛亚微透科技股份有限公司 碳导热片与膨体聚四氟乙烯隔热涂层膜及其制备方法
CN109065457A (zh) * 2018-06-27 2018-12-21 深圳市爱拓芯半导体技术有限公司 一种石墨烯导热膜用于功率模块散热的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062333A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Fujitsu Ltd 集積回路装置及びその製造方法
CN102649896A (zh) * 2012-05-29 2012-08-29 邱璟 一种新型高导热散热涂料及其制造方法
CN103097470A (zh) * 2010-08-05 2013-05-08 韩华石油化学株式会社 利用碳材料的高效率散热涂料组合物
CN103123952A (zh) * 2012-11-28 2013-05-29 博昱科技(丹阳)有限公司 一种三维高导热石墨复合材料
CN103476227A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 苏州锦富新材料股份有限公司 一种铜碳复合散热片及其制备方法
CN103779292A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种基于石墨烯的芯片散热材料的制备方法
CN204706555U (zh) * 2015-05-11 2015-10-14 苏州捷迪纳米科技有限公司 一种散热用碳纳米管复合石墨膜

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010062333A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Fujitsu Ltd 集積回路装置及びその製造方法
CN103097470A (zh) * 2010-08-05 2013-05-08 韩华石油化学株式会社 利用碳材料的高效率散热涂料组合物
CN102649896A (zh) * 2012-05-29 2012-08-29 邱璟 一种新型高导热散热涂料及其制造方法
CN103123952A (zh) * 2012-11-28 2013-05-29 博昱科技(丹阳)有限公司 一种三维高导热石墨复合材料
CN103476227A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 苏州锦富新材料股份有限公司 一种铜碳复合散热片及其制备方法
CN103779292A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种基于石墨烯的芯片散热材料的制备方法
CN204706555U (zh) * 2015-05-11 2015-10-14 苏州捷迪纳米科技有限公司 一种散热用碳纳米管复合石墨膜

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105062432A (zh) * 2015-08-06 2015-11-18 天津唯能环境科技有限公司 一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备
CN105062432B (zh) * 2015-08-06 2018-10-26 泉州方寸新材料科技有限公司 一种穿透性导热材料及其制备方法和专用设备
CN105110312A (zh) * 2015-08-21 2015-12-02 昆明纳太科技有限公司 碳纳米管石墨复合材料及其制备方法和装置
CN105110312B (zh) * 2015-08-21 2017-12-05 昆明纳太科技有限公司 碳纳米管石墨复合材料及其制备方法和装置
WO2017036055A1 (zh) * 2015-08-31 2017-03-09 新纳科技有限公司 导热结构及散热装置
CN105514065A (zh) * 2015-12-29 2016-04-20 东莞市青麦田数码科技有限公司 一种导热胶/石墨烯复合多层散热膜及其制备方法
CN107396592A (zh) * 2016-05-17 2017-11-24 中兴通讯股份有限公司 终端设备及其散热结构
CN106211731A (zh) * 2016-08-29 2016-12-07 辽宁点石技术开发有限公司 一种复合电磁屏蔽散热薄膜及其制备方法
CN106378984A (zh) * 2016-08-29 2017-02-08 上海复合材料科技有限公司 轻质柔性高导热纳米碳复合膜及其制备方法
US11712859B2 (en) 2016-08-29 2023-08-01 Shanghai Composites Science & Technology Co., Ltd Light-weight flexible high-thermal-conductivity nano-carbon composite film and method for preparing same
CN107046738A (zh) * 2017-04-06 2017-08-15 昆明纳太科技有限公司 电阻发热元件及其制作方法
CN107046738B (zh) * 2017-04-06 2021-01-05 昆明纳太科技有限公司 电阻发热元件及其制作方法
CN107031144A (zh) * 2017-04-19 2017-08-11 江苏联科纳米科技有限公司 一种高效散热金属箔及其制备方法与应用
CN107458062A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 江苏泛亚微透科技股份有限公司 碳导热片与膨体聚四氟乙烯隔热涂层膜及其制备方法
CN109065457A (zh) * 2018-06-27 2018-12-21 深圳市爱拓芯半导体技术有限公司 一种石墨烯导热膜用于功率模块散热的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104810336A (zh) 一种散热用碳纳米管复合石墨膜
US8064203B2 (en) Process for preparing conductive films and articles prepared using the process
ES2375375T3 (es) Art�?culo térmico con estructura de s�?ndwich.
CN204706555U (zh) 一种散热用碳纳米管复合石墨膜
US9769964B2 (en) Heat discharging sheet and display device including the same
WO2007098077A3 (en) Liquid cooling loops for server applications
JP3208275U (ja) 硬化型熱伝導性界面材料及びその放熱装置
CN106146889B (zh) 无机填料,包含该填料的树脂组合物和使用该填料的散热基底
CN104178048A (zh) 一种超薄型导热胶带
CN106626583A (zh) 一种极薄散热膜及其制作方法
CN109021786A (zh) 高导热复合树脂及其制备方法
CN106378984A (zh) 轻质柔性高导热纳米碳复合膜及其制备方法
KR20220104064A (ko) 방열재료 접착용 조성물, 접착제 부착 방열재료, 인레이 기판 및 그 제조방법
CN106414649A (zh) 用于热量管理应用的增强压敏粘合剂
JP4918075B2 (ja) 放熱ピン部材の製造方法及び放熱ピン部材を含むパッケージ基板の製造方法
Jiang et al. Facile strategy for constructing highly thermally conductive epoxy composites based on a salt template-assisted 3D carbonization nanohybrid network
CN103460378B (zh) 用于家用器具电子模块的冷却装置以及具有冷却装置的组件和家用器具
US20180063995A1 (en) Heat dissipation foil and methods of heat dissipation
Lee et al. Thermal characteristics of epoxy composites with graphite and alumina
CN109996423B (zh) 复合多层石墨薄片结构及制造方法、散热结构与电子装置
CN206960817U (zh) 一种显示面板
CN104185406A (zh) 导热相变垫片
JP2018111817A (ja) 樹脂組成物及び積層体
CN207939917U (zh) 复合多层石墨薄片结构、散热结构与电子装置
CN112831245A (zh) 一种石墨烯碳纳米管导热浆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150729