CN105113088A - 一种聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料及其制备方法。其中所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料具有下式所示结构：其中R1是含芳环的二酐残基，R2是含芳环的二胺残基，n为大于100的整数。该材料是将聚酰胺酸电纺成聚酰胺酸纳米纤维膜经过双向牵伸亚胺化后，再经过碳化，石墨化，压延形成聚酰亚胺基石墨纳米纤维导热膜材料。该材料比人工合成石墨片具有更高导热系数,同时具有良好韧性和易加工等特点，在新能源、航空、高端电子设备、大功率LED照明等领域有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于聚酰亚胺纳米的高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展，散热问题是许多领域发展的关键要素。目前电子设备向小型化、轻薄化、元件集成化、性能高效化发展。电子设备在运行过程中会积聚大量的热量，若这些热量没有及时的导出，设备的工作稳定性将会受到影响，因而对散热材料的要求很高，并且随技术的发展要求越来越高。传统的散热材料由于质重、体积大、导热率不高、加工复杂等局限性，很难满足现代散热要求，所以迫切需要轻而薄，高导热率的散热材料。人工合成石墨片可以迅速将热量带走，起到高传热的效果。石墨纳米纤维导热膜沿着纤维取向方向更容易传导热量，同等厚度下，将会比人工合成石墨片具有更高的导热系数，同时具有轻而薄和易加工等特点，其应用前景广阔。因此，发明高导热的石墨纳米纤维膜材料是必要的，是承应科学技术进步的需求。
发明内容
本发明的目的提供一种轻而薄、易加工、高导热的聚酰亚胺基石墨纳米纤维膜材料及其制备方法，所要解决的技术问题是使得该材料比人工合成石墨片具有更高导热系数,同时具有良好韧性和易加工等特点，在新能源、航空、高端电子设备、大功率LED照明等领域有巨大的应用前景，从而更加适于实用。
本发明的上述目的是通过以下的技术方法实现：
一种聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其具有下式所示结构：
其中R1是含芳环的二酐残基，R2是含芳环的二胺残基，n为大于100的整数。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其中所述R1是下列结构中一种：
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其中所述R2是下列结构中一种：
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，所述聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料是双向牵伸的聚酰亚胺纳米纤维膜，或者是由所述聚酰亚胺纳米纤维膜裁剪形成的直径为1.0-3.0mm的纳米纤维布条所编织的聚酰亚胺纳米纤维编织布。
一种如前所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，包括以下步骤：
(A)制备聚酰胺酸基体溶液；
(B)调节步骤(A)中所述聚酰胺酸基体溶液的固含量：将石墨烯分散液按比例均匀分散在所述聚酰胺酸基体溶液中得到聚酰胺酸/石墨烯混合液，使之适合静电纺丝加工工艺；或者往所述聚酰胺酸基体溶液中添加溶剂，调节该溶液的绝对粘度，使之适合静电纺丝加工工艺的聚酰胺酸溶液；
(C)将步骤(B)中所述聚酰胺酸溶液或聚酰胺酸/石墨烯混合液通过静电纺丝，采用不锈钢网带接收得到聚酰胺酸纳米纤维膜；
(D)将步骤(C)中所述聚酰胺酸纳米纤维膜进行双向牵伸亚胺化得到聚酰亚胺纳米纤维膜；或将已经亚胺化的聚酰亚胺纳米纤维膜经裁剪成窄条并编织成聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布；
(E)将步骤(D)中所述聚酰亚胺纳米纤维膜或经纬编织布经高温碳化和高温石墨化得到聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料或聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维经纬编织布。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，步骤(A)中所述聚酰胺酸基体溶液是以芳香二酐和芳香二胺为聚合反应单体，在强极性非质子溶剂中经缩聚反应得到，其中该芳香二酐和该芳香二胺结构式分别如下：
，强极性非质子溶剂是N,N-二甲基乙酰胺DMAC或N,N-二甲基甲酰胺DMF。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，步骤(B)中所述聚酰胺酸/石墨烯混合溶液的石墨烯与聚酰胺酸的质量比为0.01-0.10。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，步骤(C)得到的所述聚酰胺酸纳米纤维膜厚度为40-150μm。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，步骤(D)中所述双向牵伸亚胺化的过程是将所述聚酰亚胺纳米纤维膜放入具有纵向和横向双向牵伸功能的高温炉中，亚胺化温度为50-450℃梯度升温，纵向牵伸倍数为1-8倍，横向牵伸倍数为1-3倍，亚胺化速度为0.3-2m/min，得到双向牵伸的聚酰亚胺纳米纤维膜；步骤(D)中所述窄条的宽度为1.0-3.0mm，经编织机编织成聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布。
前述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，步骤(E)中所述高温碳化的过程是将经过牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜或聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布放入碳化炉中，真空泵抽真空至10Pa以下，开启程序升温，升温程序从室温到最高碳化温度逐渐升温，所述高温碳化的温度范围是1000-1300℃，所述高温碳化的时间是1.0-3.0h；步骤(E)中所述高温石墨化的过程是将经过上述高温碳化后的材料放入石墨化炉中，先真空泵抽真空至10Pa以下，关闭抽气口，通入高纯氩气至微正压，开启程序升温，升温程序从室温到最高石墨化温度逐渐升温，所述高温石墨化的温度是2700-3000℃，所述高温石墨化的时间是5.0-6.0h。
本发明有益效果在于：通过本发明的方法制备出的高导热石墨纳米纤维膜材料比人工合成石墨片具有更高导热系数，同时具有轻而薄，易加工和高稳定性等特点，在新能源，航空，高端电子设备，大功率LED照明等领域有巨大的应用前景。
具体实施方式
为了进一步帮助相关领域技术人员的理解，下面结合实例对本发明进行说明，但不以任何实施例限制本发明。
将聚酰胺酸基体溶液或石墨烯复合掺杂后的基体溶液静电纺丝形成纳米纤维膜，经过双向牵伸亚胺化后得到聚酰亚胺纳米纤维膜；纳米纤维膜直接碳化和石墨化得到高导热的石墨纳米纤维膜。这种聚酰亚胺纳米纤维膜也可以裁成条状后编织成经纬编织布进行碳化和石墨化得到高导热的石墨纳米纤维经纬编织布。
本发明所述的技术方法，具体步骤如下：
(A)制备聚酰胺酸基体溶液；
(B)调节基体溶液的固含量：一种是将石墨烯分散液按一定比例均匀分散在聚酰胺酸基体溶液中；另一种是添加溶剂，调节溶液的绝对粘度，使之适合静电纺丝加工工艺；
(C)将(B)中聚酰胺酸溶液或聚酰胺酸/石墨烯混合液经电纺加工形成纳米纤维膜；
(D)将(C)中纳米纤维膜进行双向牵伸亚胺化；或亚胺化的纳米纤维膜经裁剪成窄条并编织成经纬编织布；
(E)将(D)中聚酰亚胺纳米纤维膜或经纬编织布经高温碳化和石墨化得到高导热的石墨纳米纤维膜材料或高导热的石墨纳米纤维经纬编织布。
所述步骤(A)中的聚酰胺酸基体溶液，它是以芳香二酐和芳香二胺为聚合反应单体，在强极性非质子溶剂中经缩聚反应得到。其中二酐和二胺结构式分别如下：
强极性非质子溶剂优选N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
所述步骤(A)中的聚酰胺酸基体溶液合成方法有不同组合，可以是一种二酐单体和一种二胺单体，也可以是一种二酐单体和两种二胺单体，也可以是两种二酐单体和一种二胺单体，还可以是两种二酐单体和两种二胺单体。
所述步骤(B)中石墨烯分散液可以分散于丙酮，DMAC或DMF中，优选分散于DMAC中。
所述步骤(B)中基体溶液可以不加石墨烯分散液，也可以加以上一定比例的石墨烯分散液形成混合溶液。
所述步骤(C)中加工工艺为静电纺丝工艺，是将聚合物溶液进行静电纺丝，采用不锈钢网带接收得到纳米纤维膜。其中厚度根据工艺可调，一般厚度在40-150μm。
所述步骤(D)中是将纳米纤维膜放入具有纵向和横向双向牵伸功能的高温炉中，亚胺化温度为50-450℃梯度升温，纵向牵伸倍数为1-8倍，横向牵伸倍数为1-3倍，亚胺化速度为0.3-2m/min，得到聚酰亚胺双向牵伸纳米纤维膜。
所述步骤(D)中窄条的宽度为1.0-3.0mm，经编织机编织成纳米纤维经纬编织布。
所述步骤(E)中碳化过程是将经过牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜或编织布放入碳化炉中，真空泵抽真空至10Pa以下，开启程序升温，升温程序为室温到最高碳化温度程序升温，最高碳化温度优选1000-1300℃，碳化时间约1.0-3.0h。
所述步骤(E)中石墨化过程是将经过初级碳化后的材料放入石墨化炉中，先真空泵抽真空至10Pa以下，关闭抽气口，通入高纯氩气至微正压，开启程序升温，升温程序为室温到最高石墨化温度程序升温，石墨化温度优选2700-3000℃，石墨化时间约5.0-6.0h。
实施例1：
基于聚均苯四酸二酐/二苯醚二胺(PMDA/ODA)酰亚胺的双向拉伸石墨纳米纤维导热膜的制备
(一)聚合物的合成与电纺纳米纤维膜的制备：按1:1摩尔比取一定量的二苯醚二胺(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，在10℃下的聚合反应釜中搅拌3h，得到质量浓度为15％，绝对粘度为2.8Pa.s的聚酰胺酸基体溶液。将此溶液在电场强度为300KV/m的静电场中进行电纺，以1m宽的不锈钢网为接收器，以0.2m/min的速度收集聚酰胺酸纳米纤维膜。
(二)双向拉伸亚胺化：双向牵伸炉的横向牵伸部分从入口到出口的升温梯度为50-350℃；针板宽度从入口到出口为1-2m的渐变宽度。将聚酰胺酸纳米纤维膜以0.3m/min速度进行横向牵伸，牵伸倍数为2倍；经横向牵伸后的纳米纤维膜进入纵向牵伸部分，该部分从入口到出口的温度梯度为350-420℃均匀渐变，入口处速度为0.3m/min，出口处速度为1.2m/min,牵伸4倍。
(三)碳化：将牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜裁成10×10cm2的正方形层叠起来，膜与膜之间用厚的石墨纸隔开，放入高温碳化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，开始按以下程序升温至1200℃：1℃/min升温速度从200℃升至400℃，停留1h后以1.5℃/min速度升至800℃，停留0.5h后以2℃/min的速度升至1200℃，停留0.5h。碳化完成后,降温取出，得到碳纳米纤维膜。
(四)石墨化：将碳化后的纳米纤维膜放入高温石墨化炉中，先用真空泵抽真空至10Pa以下，关闭真空泵并充高纯氩气形成微正压，按以下程序升温至2850℃：20℃/min升温速度从室温升至1200℃；5℃/min速度从1200℃升至2850℃，停留0.5h完成石墨化，降温取出，得到高导热石墨纳米纤维膜材料。
(五)导热膜性能表征：经测试该石墨纳米纤维导热膜的厚度为25μm，平面沿纤维取向方向导热系数为1700W/m-k，拉伸强度为23MPa。
实施例2：
基于聚均苯四酸二酐/二苯醚二胺/对苯二胺(PMDA/ODA/PPD)酰亚胺的双向拉伸石墨纳米纤维导热膜的制备
(一)聚合物的合成与电纺纳米纤维膜的制备：按0.8:0.2:1.0摩尔比取一定量的二苯醚二胺(ODA)，对苯二胺(PPD)和均苯四酸二酐(PMDA)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，在10℃下的聚合反应釜中搅拌3h，得到质量浓度为15％，绝对粘度为2.2Pa.s的聚酰胺酸基体溶液。将此溶液在电场强度为250KV/m的静电场中进行电纺，·以1m宽的不锈钢网为接收器，以0.2m/min的速度收集聚酰胺酸纳米纤维膜。
(二)双向拉伸亚胺化：双向牵伸炉的横向牵伸部分从入口到出口的升温梯度为50-350℃；针板宽度从入口到出口为1-1.8m的渐变宽度。将聚酰胺酸纳米纤维膜以0.3m/min速度进行横向牵伸，牵伸倍数为2倍；经横向牵伸后的纳米纤维膜进入纵向牵伸部分，该部分从入口到出口的温度梯度为400-450℃均匀渐变，入口处速度为0.3m/min，出口处速度为0.9m/min,牵伸3倍。
(三)碳化：将牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜裁成10×10cm2的正方形层叠起来，膜与膜之间用厚的石墨纸隔开，放入高温碳化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，开始按以下程序升温至850℃：1℃/min升温速度从200℃升至400℃，停留1h后以1.5℃/min速度升至850℃，停留0.5h后以2℃/min的速度升至1200℃，停留0.5h。碳化完成后,降温取出，得到碳纳米纤维膜。
(四)石墨化：将碳化后的纳米纤维膜放入高温石墨化炉中，先用真空泵抽真空至10Pa以下，关闭真空泵并充高纯氩气形成微正压，按以下程序升温至2900℃：20℃/min升温速度从室温升至1200℃；5℃/min速度从1200℃升至2900℃，停留0.5h完成石墨化，降温取出，得到高导热石墨纳米纤维膜材料。
(五)导热膜性能表征：经测试该石墨纳米纤维导热膜的厚度为20μm，平面沿纤维取向方向导热系数为1750W/m-k，拉伸强度为26MPa。
实施例3：
基于聚均苯四酸二酐/二苯醚二胺(PMDA/ODA)酰亚胺/石墨烯双向拉伸复合纳米纤维膜的高导热石墨纳米纤维膜的制备
(一)聚酰胺酸/石墨烯混合溶液的制备与电纺纳米纤维膜的制备：按1:1的摩尔比取一定量的二苯醚二胺(ODA)和均苯四酸二酐(PMDA)及一定比例的石墨烯(石墨烯与ODA和PMDA的质量比为1/9)和一定比列的N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，在10℃以下的聚合反应釜中搅拌约3h，得到聚酰胺酸/石墨烯混合溶液，其中聚酰胺酸的质量浓度为13.5％，石墨烯质量浓度为1.5％，混合液的绝对粘度为2.0Pa.s；将此溶液在电场强度为200KV/m的静电场中进行电纺，以1m宽的不锈钢网为接收器，以0.2m/min的速度收集聚酰胺酸/石墨烯复合纳米纤维膜。
(二)双向拉伸亚胺化：双向牵伸炉的横向牵伸部分从入口到出口的升温梯度为50-350℃；针板宽度从入口到出口为1-1.9m的渐变宽度。将聚酰胺酸/石墨烯复合纳米纤维膜以0.3m/min速度进行横向牵伸，牵伸倍数为1.9倍；经横向牵伸后的纳米纤维膜进入纵向牵伸部分，该部分从入口到出口的温度梯度为350-430℃均匀渐变，入口处速度为0.3m/min，出口处速度为1.2m/min,牵伸4倍。
(三)碳化：将牵伸后的聚酰亚胺/石墨烯复合纳米纤维膜裁成10×10cm2的正方形层叠起来，膜与膜之间用厚的石墨纸隔开，放入高温碳化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，开始按以下程序升温至1300℃：1℃/min升温速度从200℃升至400℃，停留1h后以1.5℃/min速度升至800℃，停留0.5h后以2℃/min的速度升至1300℃，停留0.5h。碳化完成后,降温取出，得到石墨烯/碳复合纳米纤维膜。
(四)石墨化：将碳化后的石墨烯/碳复合纳米纤维膜放入高温石墨化炉中，先用真空泵抽真空至10Pa以下，关闭真空泵并充高纯氩气形成微正压，按以下程序升温至2900℃：20℃/min升温速度从室温升至1300℃；5℃/min速度从1300℃升至2850℃，停留0.5h完成石墨化，降温取出，得到高导热石墨烯/石墨复合纳米纤维膜材料。
(五)导热膜性能表征：经测试该石墨纳米纤维导热膜的厚度为21μm，平面沿纤维取向方向导热系数为1800W/m-k，拉伸强度为25MPa。
实施例4：
基于聚均苯四酸二酐/联苯四酸二酐/二苯醚二胺(PMDA/BPDA/ODA)酰亚胺双向牵伸纳米纤维膜的高导热石墨纳米纤维膜的制备
(一)聚合物的合成与电纺纳米纤维膜的制备：按1.0:0.8:0.2摩尔比取一定量的二苯醚二胺(ODA)、均苯四酸二酐(PMDA)和联苯四酸二酐(BPDA)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，在10℃下的釜中搅拌聚合反应3h，得到质量浓度为20％，绝对粘度为3.5Pa.s的聚酰胺酸溶液。将此溶液在电场强度为250KV/m的静电场中进行电纺，以1m宽的不锈钢网为接收器，以0.2m/min的速度收集聚酰胺酸纳米纤维膜。
(二)双向拉伸亚胺化：双向牵伸炉的横向牵伸部分从入口到出口的升温梯度为50-350℃；针板宽度从入口到出口为1-3m的渐变宽度。将聚酰胺酸纳米纤维膜以0.3m/min速度进行横向牵伸，牵伸倍数为3倍；经横向牵伸后的纳米纤维膜进入纵向牵伸部分，该部分从入口到出口的温度梯度为350-450℃均匀渐变，入口处速度为0.3m/min，出口处速度为1.5m/min,牵伸5倍。
(三)碳化：将牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜裁成10×10cm2的正方形层叠起来，膜与膜之间用厚的石墨纸隔开，放入高温碳化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，开始按以下程序升温至1200℃：1℃/min升温速度从200℃升至400℃，停留1h后以1.5℃/min速度升至800℃，停留0.5h后以2℃/min的速度升至1200℃，停留0.5h。碳化完成后,降温取出，得到碳纳米纤维膜。
(四)石墨化：将碳化后的纳米纤维膜放入高温石墨化炉中，先用真空泵抽真空至10Pa以下，关闭真空泵并充高纯氩气形成微正压，按以下程序升温至2800℃：20℃/min升温速度从室温升至1200℃；5℃/min速度从1200℃升至2800℃，停留0.5h完成石墨化，降温取出，得到高导热石墨纳米纤维膜材料。
(五)导热膜性能表征：经测试该石墨纳米纤维导热膜的厚度为22μm，平面沿纤维取向方向导热系数为1730W/m-k，拉伸强度为23MPa。
实施例5：
基于聚均苯四酸二酐/联苯四酸二酐/二苯醚二胺/对苯二胺(PMDA/BPDA/ODA/PPD)酰亚胺纳米纤维双向牵伸编织布的高导热石墨纳米纤维编织布材料的制备
(一)聚合物的合成与电纺纳米纤维膜的制备：按0.8:0.2:0.8:0.2摩尔比取一定量的二苯醚二胺(ODA)、对苯二胺(PPD)、均苯四酸二酐(PMDA)、联苯四酸二酐(BPDA)及N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)，在10℃下的聚合反应釜中搅拌反应4h，得到质量浓度为20％，绝对粘度为3.2Pa.s的聚酰胺酸溶液。将此溶液在电场强度为300KV/m的静电场中进行电纺，以1m宽的不锈钢网为接收器，以0.2m/min的速度收集聚酰胺酸纳米纤维膜。
(二)双向拉伸亚胺化：双向牵伸炉的横向牵伸部分以入口到出口50-350℃梯度升温，针板宽度出口:入口为3:1,把纳米纤维以0.3m/min速度进行横向牵伸，牵伸倍数为3倍，横向牵伸完后，进入纵向牵伸部分，纵向牵伸部分没有横向的张力，入口到出口350-450℃梯度升温，入口处速度为0.3m/min，出口处速度为1.5m/min,牵伸5倍。
(三)裁条编织：用切膜机将上述聚酰亚胺纳米纤维双向牵伸膜裁成宽度为2.0mm的窄条，然后用编织机编成经纬双向编织布。
(四)碳化：将聚酰亚胺纳米纤维经纬双向编织布裁成10×10cm2的正方形层叠起来，编织布与编织布之间用厚的石墨纸隔开，放入高温碳化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，开始按以下程序升温至1200℃：1℃/min升温速度从200℃升至400℃，停留1h后以1.5℃/min速度升至800℃，停留0.5h后以2℃/min的速度升至1200℃，停留0.5h。碳化完成后,降温取出，得到碳纳米纤维经纬双向编织布。
(五)石墨化：将碳化后的编织布放入高温石墨化炉中，用真空泵抽真空至10Pa以下，关闭真空泵并充入高纯氩气形成微正压，按以下程序升温至2850℃：20℃/min升温速度从室温升至1200℃，5℃/min升温速度从1200℃升至2850℃，停留0.5h，石墨化完成后降温取出，得到高导热石墨纳米纤维双向编织布。
(六)导热材料性能表征：经测试该石墨纳米纤维编织布的厚度为26μm,平面方向导热系数为1680W/m-k，拉伸强度为21MPa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其特征在于其具有下式所示结构：
其中R1是含芳环的二酐残基，R2是含芳环的二胺残基，n为大于100的整数。
2.根据权利要求书1所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其特征在于：其中所述R1是下列结构中一种：
3.根据权利要求书1所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其特征在于：其中所述R2是下列结构中一种：
4.根据权利要求书1所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料，其特征在于所述聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料是双向牵伸的聚酰亚胺纳米纤维膜，或者是由所述聚酰亚胺纳米纤维膜裁剪形成的直径为1.0-3.0mm的纳米纤维布条所编织的聚酰亚胺纳米纤维编织布。
5.一种如权利要求书1至4中任一权利要求所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(A)制备聚酰胺酸基体溶液；
(B)调节步骤(A)中所述聚酰胺酸基体溶液的固含量：将石墨烯分散液按比例均匀分散在所述聚酰胺酸基体溶液中得到聚酰胺酸/石墨烯混合液，使之适合静电纺丝加工工艺；或者往所述聚酰胺酸基体溶液中添加溶剂，调节该溶液的绝对粘度，使之适合静电纺丝加工工艺的聚酰胺酸溶液；
(C)将步骤(B)中所述聚酰胺酸溶液或聚酰胺酸/石墨烯混合液通过静电纺丝，采用不锈钢网带接收得到聚酰胺酸纳米纤维膜；
(D)将步骤(C)中所述聚酰胺酸纳米纤维膜进行双向牵伸亚胺化得到聚酰亚胺纳米纤维膜；或将已经亚胺化的聚酰亚胺纳米纤维膜经裁剪成窄条并编织成聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布；
(E)将步骤(D)中所述聚酰亚胺纳米纤维膜或经纬编织布经高温碳化和高温石墨化得到聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料或聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维经纬编织布。
6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(A)中所述聚酰胺酸基体溶液是以芳香二酐和芳香二胺为聚合反应单体，在强极性非质子溶剂中经缩聚反应得到，其中该芳香二酐和该芳香二胺结构式分别如下：
，强极性非质子溶剂是N,N-二甲基乙酰胺DMAC或N,N-二甲基甲酰胺DMF。
7.根据权利要求5所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(B)中所述聚酰胺酸/石墨烯混合溶液的石墨烯与聚酰胺酸的质量比为0.01-0.10。
8.根据权利要求5所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：步骤(C)得到的所述聚酰胺酸纳米纤维膜厚度为40-150μm。
9.根据权利要求5所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：
步骤(D)中所述双向牵伸亚胺化的过程是将所述聚酰亚胺纳米纤维膜放入具有纵向和横向双向牵伸功能的高温炉中，亚胺化温度为50-450℃梯度升温，纵向牵伸倍数为1-8倍，横向牵伸倍数为1-3倍，亚胺化速度为0.3-2m/min，得到双向牵伸的聚酰亚胺纳米纤维膜；
步骤(D)中所述窄条的宽度为1.0-3.0mm，经编织机编织成聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布。
10.根据权利要求书5所述的聚酰亚胺基高导热石墨纳米纤维膜材料的制备方法，其特征在于：
步骤(E)中所述高温碳化的过程是将经过牵伸后的聚酰亚胺纳米纤维膜或聚酰亚胺纳米纤维经纬编织布放入碳化炉中，真空泵抽真空至10Pa以下，开启程序升温，升温程序从室温到最高碳化温度逐渐升温，所述高温碳化的温度范围是1000-1300℃，所述高温碳化的时间是1.0-3.0h；
步骤(E)中所述高温石墨化的过程是将经过上述高温碳化后的材料放入石墨化炉中，先真空泵抽真空至10Pa以下，关闭抽气口，通入高纯氩气至微正压，开启程序升温，升温程序从室温到最高石墨化温度逐渐升温，所述高温石墨化的温度是2700-3000℃，所述高温石墨化的时间是5.0-6.0h。
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