CN105722375B - 一种石墨烯散热装置及其制备方法 - Google Patents

一种石墨烯散热装置及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种石墨烯散热装置，所述散热装置包括一散热层(10)和一基板(20)，所述基板(20)为至少具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的二维或三维结构，其中，设置于所述第一表面的散热层(10)是由多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物构成；在所述第二表面设置有至少包含第一膜层(210)、第二膜层(220)、第三膜层(230)、第四膜层(240)和第五膜层(250)的多层结构。本发明的另一方面还涉及一种石墨烯散热装置的制备方法。本发明提供的石墨烯散热装置具有结构简单、导热和散热性能好以及应用范围广的优势。

Description

一种石墨烯散热装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子元器件散热技术领域，尤其涉及一种石墨烯散热装置及其制备方法。
背景技术
随着电子器件微型化的飞速发展，尤其突显的是电子线路板上的元器件日益密集，使得电子产品表面温度也在升高，电子产品的热量管理成为产品设计的重要课题。随着大屏幕触控电子设备的出现，消费电子产品也开始全新的设计方向，更小尺寸、更薄的设计越发流行。2G、3G手机、平板电脑、电子书、笔记型电脑等，该类电子设备密集的元器件带来产品内部温度的快速升高，而元器件也迫切需要一个相对低温的环境才能可靠的运行，这是散热系统需要解决的问题。
传统散热片大多都是用铝或者铜-铝作为散热材料，铜面可以极速传热，热量通过铜面的传导在平面上迅速扩散，然后通过整个面将热传导至散热壳体再散发出去，以此达到散热效果。但是，即使铜在工业界中作为传热材料被广泛应用，它的热传导率也只有400W/(m·K)。石墨烯材料因其单原子厚度的二维晶体结构和独特的物理特性成为近年来的研究焦点。就石墨烯而言，具有突出的导热性能以及超常的比表面积，是理想的高功率电子器件散热材料。
中国专利(公开号为CN103107147A)公布了一种表面覆有石墨烯薄膜的散热器。该专利提供的散热器利用石墨烯的导热性，将热量迅速在散热器表面进行热传播，使发热器件的温度降低。但是，该专利主要是将独立制得的石墨烯薄膜或含有石墨烯薄膜的载体，以背胶或其它物理固定方法固定于散热器表面，而石墨烯薄膜与散热器间的背胶、载体层或其它物理固定方法，使得热源所产生的热能的传送受制于有限的导热界面，散热功效相当有限。
另一中国专利(公开号为CN102964972A)公布了一种含石墨烯或氧化石墨烯的复合强化散热涂料及其制备方法。该专利的散热涂料是采用回流法将石墨烯或氧化石墨烯包裹于红外线发射粉体表面，利用石墨烯或氧化石墨烯较高的导热系数来降低红外颗粒的热阻，从而提高其红外发射率。但是，该专利还存在如下缺陷：石墨烯在粉体中的接触性能不佳，无法大幅降低红外颗粒接口间所产生的热阻，散热效率不理想，而且所制成的涂料在使用时需要均匀分散至特定溶剂中，再涂布到目标对象的表面上，并以加热或自然挥发的方式移除其中的溶剂，使得最终散热涂层中的涂料本身接触性不佳，尤其是整个处理工序会在溶剂逸散时导致可能危害到人体及环境的环保、安全问题。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种石墨烯散热装置，所述散热装置包括一散热层和一基板，所述基板为至少具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的二维或三维结构，设置于所述第一表面的散热层是由多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物构成，在所述第二表面设置有至少包含第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层的多层结构；其中所述第一膜层由50～60％的碳化硅、20～30％的三氧化二铝、5～15％的二氧化硅、5～20％的粘结剂、10～20％的高岭土、1～1.5％的氧化镁、1～1.5％的轻质钙和0.3～0.4％的稀土氧化物制成，所述第一膜层通过制备成陶瓷材料以将所述基板上的热量传递到所述第二膜层，并且具有绝缘耐热性，所述第二膜层由70～90％的石墨烯、0.1～15％的碳纳米管和0.1～15％的纳米碳纤维制成，所述第二膜层通过碳纳米管和纳米碳纤维形成散热通道以将传递到所述第二膜层的热量传递到所述第三膜层，所述第三膜层由90～95％的铜、2～4.5％的铝、0.1～0.3％的镍、0.1～0.4％的锰、0.1～0.3％的钛、0.1～0.3％的铬和0.1～0.3％的钒制成，所述第三膜层通过铜的高导热性将传递到所述第三膜层的热量均匀分散以避免所述第二膜层和所述第三膜层之间局部过热，所述第四膜层由40～45％的铜、42～48％的铝、0.2～0.7％的镁、0.2～0.7％的铁、0.2～0.5％的锰、0.1～0.3％的钛、0.05～0.1％的铬和0.1～0.3％的钒制成，所述第四膜层通过铜铝合金将传递到所述第四膜层的热量均匀分散以避免所述第三膜层和所述第四膜层之间局部过热，所述第五膜层由20～35％的石墨，15～25％的碳纤维、30～50％的聚酰胺、10～20％的水溶性硅酸盐、1～5％的六方氮化硼、2～4％的双马来酰亚胺、0.5～2％的硅烷偶联剂和0.25～1％的抗氧剂制成，所述第五膜层通过水溶性硅酸盐、石墨、碳纤维和聚酰胺发生共聚反应形成散热通道以将传递到所述第五膜层的热量散失在外界空气中，同时，由有机材料制成的所述第五膜层具有表面保护性能，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层各组分的百分含量之和为100％，并且，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层的厚度比为1～1.5∶8～12∶5～7∶6～10∶2～2.5，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层通过使用导热系数不同的材料制成不同的厚度以采用梯度传热的方式将所述基板上的热量传递至外界空气中。
根据一个优选实施方式，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层相邻的两个膜层之间设置有嵌齿和嵌槽结构以使所述相邻的两个膜层固定，或者，所述相邻的两个膜层之间设置有卡扣和卡槽结构以使所述相邻的两个膜层固定，并且，所述第一膜层和所述第二膜层间设置有第一粘合层，所述第二膜层和所述第三膜层间设置有第二粘合层，所述第三膜层和所述第四膜层间设置有第三粘合层，所述第四膜层和所述第五膜层间设置有第四粘合层，由在有机硅树脂中添加纳米氧化铝颗粒制得的粘合材料形成的所述第一粘合层、所述第二粘合层、所述第三粘合层和所述第四粘合层能够填充所述相邻的两个膜层之间的缝隙并通过粘合进一步固定所述相邻的两个膜层，并且，所述第一粘合层、所述第二粘合层、所述第三粘合层和所述第四粘合层中的纳米氧化铝颗粒的含量依次降低以采用梯度传热的方式将所述第一膜层上的热量传递至所述第五膜层。
根据一个优选实施方式，所述基板为金属材料、合金材料、金属填料填充型聚合物材料、金属氧化物或金属氮化物填料填充型聚合物材料、无机填料填充型聚合物材料中的一种，其中，所述金属材料为铝、铜、钛、银、锡、铁中的一种；所述合金材料为铝、铜、钛、银、锡、铁中的至少两种金属组成的合金；所述金属填充型聚合物材料为银、铜、锡、铝、镍、铁中的至少一种填充到HDPE树脂、环氧树脂、聚氯乙烯和聚丙烯中的一种制得的导热复合材料；所述金属氧化物或金属氮化物填充型聚合物材料为三氧化二铝、氧化镁、氧化铍和氮化铝中的至少一种填充到聚乙烯或聚丙烯制得的导热复合材料；所述无机填料填充型聚合物材料为石墨、陶瓷、碳纤维、碳纳米管、炭黑中的至少一种填充到聚乙烯或聚丙烯制得的导热复合材料。
根据一个优选实施方式，所述金属填充型聚合物材料为铝粉填充HDPE树脂制得的导热复合材料、铜粉填充环氧树脂制得的导热复合材料、镍粉填充聚氯乙烯制得的导热复合材料或铝粉填充聚丙烯制得的导热复合材料；所述金属氧化物或金属氮化物填充型聚合物材料为氧化铝纤维填充聚乙烯制得的导热复合材料、硅酸铝纤维填充聚乙烯制得的导热复合材料、氧化铝纤维填充聚丙烯制得的导热复合材料或硅酸铝纤维填充聚丙烯制得的导热复合材料；所述无机填料填充型聚合物材料为石墨和碳纤维填充到聚乙烯制得的导热复合材料。
根据一个优选实施方式，所述多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物是由90～99％的多孔石墨烯和1～10％的聚合物和/或聚合物单体采用单螺杆或双螺杆熔融的方式复合而成的弹性体、液态、粉末状、塑料或粘流体，其中，所述多孔石墨烯的层数为1～100层，所述多孔石墨烯的比表面积为1800～3000m2/g，所述多孔石墨烯的孔洞直径为1～100nm，所述聚合物为聚吡咯、聚噻吩、环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、橡胶树脂、聚乙二醇、聚碳酸酯和聚酰亚胺中的一种或多种。
根据一个优选实施方式，所述多孔石墨烯按如下方式制备：将两种或两种以上不同尺寸的鳞片石墨粉混合后在氧化剂的作用下得到氧化石墨烯并将所述氧化石墨烯洗涤至pH为中性后烘干；将所述氧化石墨烯在600～1000℃下采用热膨胀处理10～60s，或者将所述氧化石墨烯在600～1500W下采用微波膨胀处理10～30s后得到石墨烯，并对所述石墨烯进行球形化处理得到石墨烯球形团聚体；将所述石墨烯球形团聚体与第一活化剂混合后在400～800℃下加热0.5～4h进行第一次造孔后得到微孔石墨烯，并对所述微孔石墨烯进行球形化处理得到微孔石墨烯球形团聚体；将所述微孔石墨烯球形团聚体用混酸在60～120℃处理1～12h并用去离子水洗涤至pH为中性后，再与第二活化剂混合并在600～1000℃下加热4～48h进行第二次造孔后得到多孔石墨烯，并对所述多孔石墨烯进行球形化处理。
根据一个优选实施方式，所述第一活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌，并且所述石墨烯球形团聚体与所述第一活化剂的重量比为10～20∶1，所述第二活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌，并且所述微孔石墨烯球形团聚体与所述第二活化剂的重量比为1∶2～6。
根据一个优选实施方式，所述混酸是由浓硫酸与浓硝酸按照体积比为2～4∶1组成，并且，用所述混酸处理所述微孔石墨烯球形团聚体时的用量为每1g微孔石墨烯球形团聚体消耗的混酸为10～30mL。
根据一个优选实施方式，所述散热装置还包括设置在所述第五膜层表面的多个散热翅片，所述散热翅片由80～95％的铝、0.2～1.5％的硅、0.05～1.2％的铜、0.3～1.8％的锰、0.03～0.3％的钛、0.1～1.0％的铁、0.03～0.3％的铬、0.2～1.0％的锌、0.03～0.3％的锆组成，各组分的百分含量之和为100％，并且，每一所述散热翅片还延伸设置有总面积为所述散热翅片面积的60～95％的多个散热鳍片，所述散热鳍片与所述散热翅片的材质相同并且采用一体成型的方式制得。
本发明还提供了一种石墨烯散热装置的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将至少具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的二维或三维结构的基板清洗后晾干备用；将多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物涂覆于所述基板的第一表面以形成散热层，并对涂覆有所述复合物的基板进行热压以使所述散热层致密化；在所述第二表面设置至少包含有第一膜层、第二膜层、第三膜层、第四膜层和第五膜层的多层结构，其中，所述第一膜层由50～60％的碳化硅、20～30％的三氧化二铝、5～15％的二氧化硅、5～20％的粘结剂、10～20％的高岭土、1～1.5％的氧化镁、1～1.5％的轻质钙和0.3～0.4％的稀土氧化物制成，所述第一膜层通过制备成陶瓷材料以将所述基板上的热量传递到所述第二膜层，并且具有绝缘耐热性，所述第二膜层由70～90％的石墨烯、0.1～15％的碳纳米管和0.1～15％的纳米碳纤维制成，所述第二膜层通过碳纳米管和纳米碳纤维形成散热通道以将传递到所述第二膜层的热量传递到所述第三膜层，所述第三膜层由90～95％的铜、2～4.5％的铝、0.1～0.3％的镍、0.1～0.4％的锰、0.1～0.3％的钛、0.1～0.3％的铬和0.1～0.3％的钒制成，所述第三膜层通过铜的高导热性将传递到所述第三膜层的热量均匀分散以避免所述第二膜层和所述第三膜层之间局部过热，所述第四膜层由40～45％的铜、42～48％的铝、0.2～0.7％的镁、0.2～0.7％的铁、0.2～0.5％的锰、0.1～0.3％的钛、0.05～0.1％的铬和0.1～0.3％的钒制成，所述第四膜层通过铜铝合金将传递到所述第四膜层的热量均匀分散以避免所述第三膜层和所述第四膜层之间局部过热，所述第五膜层由20～35％的石墨，15～25％的碳纤维、30～50％的聚酰胺、10～20％的水溶性硅酸盐、1～5％的六方氮化硼、2～4％的双马来酰亚胺、0.5～2％的硅烷偶联剂和0.25～1％的抗氧剂制成，所述第五膜层通过水溶性硅酸盐、石墨、碳纤维和聚酰胺发生共聚反应形成散热通道以将传递到所述第五膜层的热量散失在外界空气中，同时，由有机材料制成的所述第五膜层具有表面保护性能，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层各组分的百分含量之和为100％，并且，所述第一膜层、所述第二膜层、所述第三膜层、所述第四膜层和所述第五膜层的厚度比为1～1.5∶8～12∶5～7∶6～10∶2～2.5；在所述第五膜层表面设置多个散热翅片，并且，在每一所述散热翅片上延伸设置多个散热鳍片。
本发明提供的石墨烯散热装置及其制备方法至少具有如下优势：
(1)本发明的石墨烯散热装置使用多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物作为散热层，其导热性能高，散热性能好，而且，该复合物的制备工艺简单，成本低廉，易于规模化生产。
(2)本发明的基板上设置有至少包括五个膜层的多层结构，可以提高基板的散热效果，同时，依据五个膜层的导热负荷，五个膜层的材料和厚度不同，可起到梯度导热和散热的效果，也可以降低成本，减轻散热装置的重量。
(3)本发明的基板不限于金属材料，还可以是填充型聚合物材料，基底的结构也不限于二维结构，还可以是三维结构，如此，大大扩大了石墨烯散热装置的应用范围。
(4)本发明在基板上设置的多个散热翅片，具有辅助散热的功能，同时，在散热翅片上还延伸设置散热鳍片，可增大散热装置与外界的接触面积，进一步提高石墨烯散热装置的散热效果。
附图说明
图1是本发明的石墨烯散热装置的结构示意图；
图2是本发明基板上的五个膜层的结构示意图；
图3是本发明的多孔石墨烯的物理结构模型图；
图4是根据本发明的实施例1处理的三维基板的剖视图；
图5是三维基板在第一个处理步骤中的视图；
图6是图5的三维基板在随后一个处理步骤中的视图；
图7是图6的三维基板在随后一个处理步骤中的视图；
图8是图7的三维基板在随后一个处理步骤中的视图；
图9是图8的三维基板在随后一个处理步骤中的视图；
图10是图9的三维基板在随后一个处理步骤中的视图；和
图11是图10的三维基板在随后一个处理步骤中的视图。
附图标记列表
10：散热层 20：基板 30：散热翅片
201：第一屏蔽层 202：第一掩模层 203：第二掩模层
204：第二图案掩模 205：平面膜 205a：凸起图案
206：第二屏蔽层 207：第一图案掩模 208：第一图案
209：第二图案 210：第一膜层 220：第二膜层
230：第三膜层 240：第四膜层 250：第五膜层
260：嵌齿 270：嵌槽 301：散热鳍片
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
图1示出了本发明的石墨烯散热装置的结构示意图。本发明的石墨烯散热装置包括一散热层10、一基板20和多个散热翅片30。其中，基板20为二维或三维结构。基板20至少具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。若基板20为二维结构，第一表面和第二表面分别为二维结构的上下两个面。若基板20为三维结构，第一表面和第二表面为三维结构中相对的两个面。散热层10设置于基板20的第一表面。优选地，散热层10与电子产品的热源接触。基板20的第二表面设置有多层结构。优选地，多层结构至少包含第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250，如图2所示。优选地，五个膜层依次叠加设置。多个散热翅片30设置在第五膜层250的表面。优选地，每一散热翅片30还延伸设置有多个散热鳍片301。散热鳍片301形成于波纹结构。散热鳍片301的总面积为散热翅片30面积的60～95％。
根据一个优选实施方式，为提高散热装置的散热效率，在基板20上还设置有多个散热翅片30，如图1所示。通过在基板20上设置多个散热翅片30，可以增大散热装置与空气的接触面积，增大散热表面积，使电子元件产生的热量及时传递到外界空气中。优选地，散热翅片30均匀分布于基板20上。散热翅片30与基板20的材质相同。更优选地，散热翅片30由如下组分构成：80～95％的铝、0.2～1.5％的硅、0.05～1.2％的铜、0.3～1.8％的锰、0.03～0.3％的钛、0.1～1.0％的铁、0.03～0.3％的铬、0.2～1.0％的锌、0.03～0.3％的锆、余量为不可避免的杂质。本发明的散热翅片30以铝为主要成分，再添加少量的其他金属元素制成，不仅可以使散热翅片30质量较轻，而且硅、铜、锰、钛和铁的加入可使散热翅片30具有较大的强度，此外，铬、锌和锆的加入可以提高散热翅片30的力学性能。优选地，每一散热翅片30还延伸设置有多个散热鳍片301，散热鳍片301的总面积为散热翅片30面积的60～95％。优选地，散热鳍片301与散热翅片30的材质相同并且采用一体成型的方式制得。散热鳍片301可增大散热装置与外界的接触面积，进一步提高石墨烯散热装置的散热效果。
本发明的另一方面还提供了一种石墨烯散热装置的制备方法，该方法包括如下步骤：将具有二维或三维结构的基板20清洗后晾干备用。将多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物涂覆于基板20的第一表面上以形成散热层10。对涂覆有复合物的基板20进行热压使复合物层致密化。在与第一表面相对的第二表面上依次设置至少包含有第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的多层结构。在第五膜层250表面设置多个散热翅片30。在每一散热翅片30上延伸设置多个散热鳍片301。优选地，为了增加多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物与基板的稳固性，可将复合物与粘结剂混合均匀后再涂覆于基板20的第一表面。
本发明使用多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物作为散热层10，具有导热性能高，散热性能好的优势；在基板20上设置多层结构，可提高基板20的散热效果，扩大基板20材料的选择范围；同时，在基板20上还设置多个散热翅片30，并在散热翅片30上延伸设置多个散热鳍片301，可进一步提高石墨烯散热装置的散热效果。
实施例1
以二维或三维结构的基板20的形成及预处理为例。
基板20可为任意二维平面结构，基板20也可以为三维结构。优选地，基板20的材料选自铝、铜、钛、不锈钢以及镍中的任何一种或其合金。基板20的三维结构包括但不限于凸面结构、凹面结构、孔洞结构、曲面结构、光栅结构、光波导结构、光子晶体结构和渔网状结构。基板20的二维或三维结构的尺寸为纳米级、微米级或者宏观尺度。
根据基板20的材料属性和所需的结构尺寸选择光刻、干法刻蚀、湿法刻蚀、纳米压印、掩模、离子束直写、自组装或机械精密加工的方式将其加工为二维或三维结构。对制得的二维或三维结构的基板20经喷砂后在氢氧化钠溶液、过氧化氢溶液、磷酸溶液和盐酸溶液中的一种或两种溶液中浸泡40min。优选地，基板20喷砂后的颗粒度为100～200目。优选地，当基板20为钛合金时，选取的溶液为2wt％氢氧化钠、2wt％过氧化氢的水溶液。当基板20为不锈钢时，选取的溶液为10wt％磷酸、10wt％盐酸的水溶液。将浸泡后的二维或三维结构的基板20再用丙酮、乙醇和去离子水分别超声清洗2～5min，晾干备用。
下面结合图4～图11说明如何制备具有凸出图案结构的三维基板。
图11示出了根据本实施例处理的具有凸出图案结构的三维基板的剖视图。如图11所示，在基板20上形成有第一图案208和第二图案209。其中，第一图案208为重复图案区域，第二图案209为图案中断区域。根据一个优选实施方式，如图11所示的三维基板是按如下方式形成的：
如图4所示，在基板20上通过旋凃的方式设置第一屏蔽层201后再在第一屏蔽层201上依次设置第一掩模层202和第二掩模层203，并在第二掩模层203上设置第二图案掩模204。优选地，第一屏蔽层201为旋凃碳。第一屏蔽层201的厚度为50～500埃。第一掩模层202和第二掩模层203的材料为富含硅、氧、氮的化合物，厚度为50～500埃，并且，第一掩模层202和第二掩模层203还包含有抗反射图层。第二图案掩模204与第二图案102的尺寸大小相同，并且，第二图案掩模204还包括有光阻剂。
如图5所示，通过使用第二图案掩模204使第二掩模层203图案化后再将第二图案掩模204移除。具体的，第二图案掩模204将第二掩模层203中的第二图案区域掩盖，并使第一图案区域显露出来。通过该步骤，可使第二掩模层203在第二图案区域形成第二图案掩模。
如图6所示，在第一掩模层202和图案化的第二掩模层203上形成一层平面膜205后再在平面膜205上依次设置第二屏蔽层206和第一图案掩模207，并且，平面膜205的厚度大于图案化的第二掩模层203的厚度。优选地，通过旋凃的方式在第一掩模层202和图案化的第二掩模层203上沉积50～2500埃的厚度，然后再将旋凃的材料平面化以形成平面膜205。第二屏蔽层206的厚度为50～500埃，并且第二屏蔽层206具有抗反射功能。第一图案掩模207包括有光阻剂。第一图案掩模207的尺寸大小与第一图案101相同。
如图7所示，通过使用第一图案掩模207使第二屏蔽层206图案化后再将第一图案掩模207移除。第二屏蔽层206上的图案为重复图案区域。优选地，将第一图案掩模207作为模块刻蚀第二屏蔽层206以使第二屏蔽层206图案化。
如图8所示，通过使用图案化的第二屏蔽层206作为模块刻蚀平面膜205并使平面膜205形成重复图案区域后再将图案化的第二屏蔽层206移除。图案化的平面膜205的厚度大于图案化的第二掩模层203的厚度。图案化的平面膜205包含一对与图案化的第二掩模层203相关的凸起图案205a。优选地，凸起图案205a其中的两个均延伸到超过图案化的第二掩模层203的边缘，如图8所示；或者凸起图案205a其中的一个延伸到超过图画化的第二掩模层203的边缘；或者凸起图案205a其中的两个均不延伸到超过图画化的第二掩模层203的边缘。
如图9所示，将图案化的第二掩模层203和图案化的平面膜205作为组合模块，采用刻蚀的方法使第一掩模层202图案化。优选地，图案化第一掩模层202前将超过图画化的第二掩模层203边缘的凸起图案205a切边和/或剪切以使凸起图案205a的边缘与图案化的第二掩模层203的边缘平齐。如图10和图11所示，将图案化的第一掩模层202作为模块，继续使用刻蚀方法使第一屏蔽层201和基板20图案化。优选地，也可以通过离子注入技术或扩散参杂掩模使第一掩模层202、第一屏蔽层201和基板20图案化。
本实施例提供的三维基板的形成方法只需更换掩模的结构，采用与上述同样的方法，可形成多种结构的三维基板，满足电子产品对散热装置结构的要求。本实施例提供的方法在形成三维结构的基板时，具有结构多样且不会破坏基板材料结构的优势。
实施例2
本实施例是对实施例1的进一步改进，仅对改进的部分进行说明。
基板20的材料不限于金属材料，也可以是具有高导热的塑料、高导热PCB。基板20的材料也可以是具有导热系数高的结构聚合物，如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等。基板20的材料还可以是使用高导热性的金属或无机填料填充型聚合物材料。
根据一个优选实施方式，基板20的材料为金属材料填充型聚合物基导热复合材料。优选地，常用的金属材料为银、铜、锡、铝、镍、铁中的一种。优选地，基板20的材料为用铝粉填充HDPE树脂制得的导热复合材料，其中，铝粉的含量低于10％。基板20的材料为用不同粒子形状的铜粉和镍粉填充环氧树脂和聚氯乙烯制得的导热复合材料。基板20的材料为用铝粉填充聚丙烯制得的导热复合材料。
根据一个优选实施方式，基板20的材料为金属氧化物或金属氮化物材料填充型聚合物基导热复合材料。优选地，常用的金属氧化物或金属氮化物为三氧化二铝、氧化镁、氧化铍和氮化铝。优选地，基板20的材料为氧化铝纤维、硅酸铝纤维填充聚乙烯复合材料，或者是氧化铝纤维、硅酸铝纤维填充聚丙烯复合材料，其中，纤维的质量分数优选为35％。
根据一个优选实施方式，基板20的材料为石墨等无机填料填充型聚合物基导热复合材料。优选地，常用的无机填料有石墨、陶瓷、碳纤维、碳纳米管、炭黑等。优选地，基板20的材料为石墨和碳纤维填充到聚乙烯制得的高导热耐腐蚀复合材料，其中，聚乙烯和石墨的含量比为70∶30，碳纤维的添加量为3％。
通过使用导热性良好的聚合物作为基板，可将基板20制成柔性结构，不仅可以减轻基板20的重量，还可以扩大散热装置的应用领域。
根据一个优选实施方式，柔性结构的基板20可为二维结构或三维结构。柔性基板20的二维结构为任意二维平面结构。柔性基板20的三维结构包括但不限于凸面结构、凹面结构、孔洞结构、曲面结构、光栅结构、光波导结构、光子晶体结构和渔网状结构。柔性基板20的二维或三维结构的尺寸为纳米级、微米级或者宏观尺度。具有二维或三维结构的柔性基板20的制备具体包括如下步骤：
S1：选取一金属材料作为第一衬底，并将第一衬底加工成二维或三维结构。优选地，第一衬底为铜基底、镍基底、铝基底、钛基底、不锈钢基底或其它合金基底。根据第一衬底的材料属性和所需柔性基板的结构尺寸选择光刻、干法刻蚀、湿法刻蚀、纳米压印、掩模、离子束直写、自组装或机械精密加工的方式将其加工为二维或三维结构。具体地，可采用湿法刻蚀的方法将铜基底加工为所需的二维或三维结构，也可采用纳米压印、掩模的方法将铜基底制备成所需的三维结构。可采用精密电铸的方法制备具有三维结构的镍基底。具体地，第一衬底的三维结构可采用实施例1所述的方法制得。
S2：在S1所得的二维或三维结构的第一衬底上旋凃一层50～100μm厚的具有良好导热性的柔性聚合物。将旋凃有柔性聚合物的第一衬底置于烘箱中烘干，得到柔性聚合物/第一衬底的结构。优选地，烘箱的温度为80℃。将烘干后的具有二维或三维结构的柔性聚合物/第一衬底的结构置于金属刻蚀溶液中将第一衬底腐蚀掉，以制得具有二维或三维结构的柔性基板20。优选地，在第一衬底上旋凃柔性聚合物的旋转转速为100～1000r/min。旋凃的柔性聚合物的厚度为纳米级或微米级。优选地，所述金属刻蚀溶液为硝酸铁、过硫酸铵、氯化铜、硫酸、铬酸、双氧水中的一种或多种。更优选地，金属刻蚀溶液为硝酸铁或过硫酸铵。
S3：对S2制得的具有二维或三维结构的柔性基板20进行表面预处理。进行表面预处理的方法之一是对具有二维或三维结构的柔性基板20进行电晕处理或化学腐蚀磨砂处理后再涂覆粘结剂膜。优选地，粘结剂膜为热固性树脂和热塑性树脂中的一种。更优选地，粘结剂膜为聚乙烯醇缩丁醛或乙基纤维素。对柔性基板进行电晕处理或化学腐蚀磨砂处理，可以提高柔性基板表面的附着力。为了获得足够的粘附力，粘结剂膜的厚度为1～5μm。进行表面预处理的方法之二是将具有二维或三维结构的柔性基板20置入等离子处理器中，采用氧气在功率为30～100W的条件下处理40～80S。优选地，柔性基板20在功率为50W的条件下处理60S。等离子处理主要是清除柔性基板20表面的杂质。
S4：将进行表面预处理后的二维或三维结构的柔性基板20用去离子水清洗后晾干备用。
实施例3
以基板20的多层结构为例。
为了提高基板20的散热效率，在基板20的第二表面依次叠加设置有包含第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的多层结构，如图2所示。第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的厚度比为1～1.5∶8～12∶5～7∶6～10∶2～2.5。
根据一个优选实施方式，第一膜层210由如下组分构成：50～60％的碳化硅、20～30％的三氧化二铝、5～15％的二氧化硅、5～20％的粘结剂、10～20％的高岭土、1～1.5％的氧化镁、1～1.5％的轻质钙和0.3～0.4％的稀土氧化物。第一膜层210以碳化硅作为主要原料，并混合其余的可以用于制备陶瓷的原料，从而使得第一膜层210同时具备了导热系数高、热膨胀系数低和耐热性能好的优势。第一膜层210还具有绝缘性能好的优势，可避免现有技术中需要在基底20上设置一层绝缘层以避免短路和漏电的问题。
根据一个优选实施方式，第二膜层220由如下组分构成：70～90％的石墨烯、0.1～15％的碳纳米管和0.1～15％的纳米碳纤维。第二膜层220通过采用石墨烯为主要原料，使其导热系数得到了极大提高，另外，再通过添加碳纳米管及碳纤维，可以形成散热通道，进一步提高散热性能。本实施例提供的第二膜层220具有导热系数高、散热性能好和机械性能好的优势。因此，当第一膜层210将吸收到的热量直接传递给第二膜层220，在导热过程中，基于第二膜层220优良的散热性能，可将第二膜层220上的热量散失到外界空气中，基于第二膜层220较低的热膨胀系数，可避免第二膜层220与第一膜层210之间产生缝隙，确保了二者的紧密贴合。
根据一个优选实施方式，第三膜层230由如下组分构成：90～95％的铜、2～4.5％的铝、0.1～0.3％的镍、0.1～0.4％的锰、0.1～0.3％的钛、0.1～0.3％的铬和0.1～0.3％的钒。当第三膜层230含有90～95％的铜时，第三膜层230的热传导系数可以达到400W/(m·K)以上，如此高的热传导系数可以较快地将第二膜层220上传来的热量传走并且均匀地分散在第三膜层230整体的结构上，以防止热量在第二膜层220与第三膜层230之间的接触位置上积累，造成局部过热现象的产生。另一方面，第三膜层230的密度仅有8.0kg/m3～8.1kg/m3，远远小于纯铜的密度，这样可以有效地减轻第三膜层230的重量，更利于安装制造，同时也极大地降低了成本。此外，第三膜层230含有少量的铝、镍、锰、钛、铬和钒，相对于纯铜，第三膜层230的延展性能、韧性、强度以及耐高温性能均大大得到改善，且不易烧结。
根据一个优选实施方式，第四膜层240由如下组分构成：40～45％的铜、42～48％的铝、0.2～0.7％的镁、0.2～0.7％的铁、0.2～0.5％的锰、0.1～0.3％的钛、0.05～0.1％的铬和0.1～0.3％的钒。经过第一膜层210、第二膜层220和第三膜层230后，有相对较大一部分热量在传递中散失在空气中，因此，第四膜层240的散热负担相对较小。第四膜层240以铜和铝为主要原料，可以使得第四膜层240的热传导系数保持在300～350W/(m·K)，以保证第四膜层240可以将由第三膜层230传递来的热量快速地散失在空气介质中，进而防止热量在第四膜层240上堆积，造成局部过热现象产生。相对于单纯地采用价格较昂贵且质量较大的铜，第四膜层240既具有散热效果好，能快速地将热量散失到空气中，又具有质量较轻、便于安装铸造、价格较低廉的优点，另一方面，相对于单纯地采用散热效果较差的铝合金，第四膜层240又具有更佳的传热性能。此外，第四膜层240还含有少量的镁、铁、锰、钛、铬和钒，可以提高第四膜层240的屈服强度、抗拉强度以及耐高温性能。
根据一个优选实施方式，第五膜层250由如下组分构成：20～35％的石墨，15～25％的碳纤维、30～50％的聚酰胺、10～20％的水溶性硅酸盐、1～5％的六方氮化硼、2～4％的双马来酰亚胺、0.5～2％的硅烷偶联剂和0.25～1％的抗氧剂。水溶性硅酸盐与石墨及碳纤维混合时，在高温条件下可以与聚酰胺的发生共聚反应，形成散热通道，从而提高散热性能。此外，由于添加了碳纤维，其表面保护性能和机械性能更好，即抗氧化好和耐腐蚀。经过前四层，即第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230和第四膜层240后，极大一部分的热量已散失到外界的空气中。因此，基于第五膜层250的散热负担相对较小，及本身温度较低的情况下，热膨胀系数较大产生的影响极小的情况下，第五膜层250以常见的有机材料为主要原料，以达到降低成本和重量，并获得较好表面保护性能的效果。第五膜层250位于基板20的最外层，具有表面保护性能好、重量轻和成本低的优势。
实施例4
本实施例是对实施例3的进一步改进，仅对改进的部分进行说明。
根据一个优选实施方式，为了使得基板20的各层结构，即第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250更好地固定在一起，提高结构稳定性能，在第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的两两相邻界面之间设置有嵌齿260及嵌槽270，如图2所示。当相邻两层结构贴合时，嵌齿260嵌置于嵌槽270内，这样可以使得基板的各层结构更好地固定在一起，以提高结构稳定性能。或者，也可以在第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的两两相邻界面之间设置卡扣和卡槽，当相邻两层结构贴合时，卡扣嵌置于卡槽内，这样可以使得各层结构更好地固定在一起，提高结构稳定性能。
根据一个优选实施方式，为了进一步提高基板20的各层结构之间的稳定性，减小对基板20的导热和传热性能的影响，还可在第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250的两两相邻界面之间设置粘合层。即，在第一膜层210与第二膜层220之间设置第一粘合层，在第二膜层220与第三膜层230之间设置第二粘合层，第三膜层230与第四膜层240之间设置第三粘合层和在第四膜层240与第五膜层250之间设置第四粘合层。通过粘合层，可以填充两相邻膜层之间的缝隙，同时起到粘合的作用。优选地，粘合层以有机硅树脂为基体材料，并添加具有较好导热效果的纳米氧化铝颗粒。通过在有机硅树脂基体内加入导热粉体纳米氧化铝，从而可以制备出粘接力较强，导热系数高填充粘合材料，进而可以更好地使得第一膜层210、第二膜层220、第三膜层230、第四膜层240和第五膜层250固定在一起，以进一步提高结构稳定性。优选地，为更好地起到梯度导热和散热的效果，第一粘合层、第二粘合层、第三粘合层和第四粘合层中纳米氧化铝颗粒的含量依次降低。
实施例5
以多孔石墨烯的制备为例。
本实施例提供一种多孔石墨烯的制备方法，多孔石墨烯的制备方法包括如下步骤：
S1：将两种或两种以上不同尺寸的鳞片石墨粉混合后在氧化剂的作用下得到氧化石墨烯并将氧化石墨烯洗涤至pH为中性后烘干。优选地，鳞片石墨粉的尺寸相差为2～300μm。选用两种或两种以上不同尺寸的鳞片石墨粉混合后作为原料是为了利用不同尺寸间的协同效应来提高混合物的堆积密度。更优选地，选用2～5种不同尺寸的鳞片石墨粉混合，鳞片石墨粉的尺寸相差为2～80μm。不同尺寸的鳞片石墨粉之间大尺寸鳞片石墨粉和小尺寸鳞片石墨粉两两之间的质量比均为1～20∶1。优选地，不同尺寸的鳞片石墨粉之间大尺寸鳞片石墨粉和小尺寸鳞片石墨粉两两之间的质量比均为1～5∶1。对混合后的鳞片石墨粉进行氧化得到氧化石墨的方法为Hummers法、Brodie法与Staudenmaier法中的任意一种。为避免氧化过程中的强酸对石墨膨胀处理的影响，将得到的氧化石墨烯洗涤至pH值为中性后烘干。
S2：将氧化石墨烯在600～1000℃下采用热膨胀处理10～60s，或者将氧化石墨烯在600～1500W下采用微波膨胀处理10～30s后得到石墨烯。优选地，将得到的石墨烯进行球形化处理。球形化处理的方法优选为喷雾干燥法。球形化处理具体通过以下步骤完成：将石墨烯配制成质量分数为0.5～1.5％的水溶液，在石墨烯的水溶液中添加重量为石墨烯重量0.01～10％的蔗糖、葡萄糖或聚乙二醇200～6000中的一种，在100～200℃下喷雾干燥处理可得到球形的团聚体。优选地，采用热处理的方法来还原氧化石墨烯。具体地，将制得的氧化石墨烯放入石英舟中，一起放入管式炉中的石英管中，封闭石英管。抽真空，然后通入氩气，反复两次，最后在氩气气氛下升温热处理1.5h。优选地，温度按照5℃/min的速度升温至1000℃，并在该温度下处理10～60s。氧化石墨烯在氩气保护下还原为石墨烯。
S3：将石墨烯与第一活化剂混合后在400～800℃下加热0.5～4h进行第一次造孔后得到微孔石墨烯。优选地，第一活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌。石墨烯与第一活化剂的重量比为10～20∶1。为了控制产物中孔径尺寸，第一次造孔的温度优选为600～800℃，第一次造孔的时间优选为0.5～2h。第一次造孔在含水蒸气的惰性气氛中进行，优选为在含水蒸气的氮气气氛中进行。通过第一次造孔，可在石墨烯上刻蚀制造出少量孔径为1～45nm的微孔，为进一步活化制造大孔提供了基础。
根据一个优选实施方式，为增加微孔石墨烯的振实密度，将得到的微孔石墨烯进行球形化处理。球形化处理具体通过以下步骤完成：将微孔石墨烯配制成质量分数为0.5～1.5％的水溶液，在微孔石墨烯的水溶液中添加重量为微孔石墨烯重量0.01～10％的蔗糖、葡萄糖或聚乙二醇200～6000中的一种，在100～200℃下喷雾干燥处理可得到球形的团聚体。
S4：将微孔石墨烯用混酸在60～120℃处理1～12h并用去离子水洗涤至pH为中性后，再与第二活化剂混合并在600～1000℃下加热4～48h进行第二次造孔后得到多孔石墨烯。为了更好地控制第二次造孔，得到孔径尺寸稍大的大孔，将得到的微孔石墨烯用混酸处理后再与第二活化剂混合。优选地，大孔的孔径为50～100nm。用混酸处理微孔石墨烯是按以下步骤完成：将微孔石墨烯与混酸在60～120℃处理1～12h后用去离子水清洗至洗液pH为中性。优选地，处理温度为100～120℃，处理时间为2～8h。优选地，混酸为浓硫酸与浓硝酸按体积比为2～4∶1混合而成。处理1g微孔石墨烯消耗的混酸的量为10～30mL。第二活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌。微孔石墨烯与第二活化剂的重量比为1∶2～6。优选地，第二次造孔的温度为800～1000℃，第二次造孔的时间为10～48h。为了利于大孔的形成，第二次造孔在含水蒸气或二氧化碳的惰性气氛中进行，优选为在含水蒸气或二氧化碳的氮气气氛中进行。
根据一个优选实施方式，为增加多孔石墨烯的振实密度，将得到的多孔石墨烯进行球形化处理。球形化处理具体通过以下步骤完成：将多孔石墨烯配制成质量分数为0.5～1.5％的水溶液，在多孔石墨烯的水溶液中添加重量为多孔石墨烯重量0.01～10％的蔗糖、葡萄糖或聚乙二醇200～6000中的一种，在100～200℃下喷雾干燥处理可得到球形的团聚体。
图3为根据本实施例的方法制得的多孔石墨烯的物理结构模型图。如图3所示，多孔石墨烯上均匀分布有直径为1～100nm的孔洞。
实施例6
本实施例是对实施例5的进一步改进，仅改进的部分进行说明。
根据一个优选实施方式，本发明采用Hummers法制备氧化石墨。氧化石墨的制备在四口烧瓶中进行，在四口烧瓶上部分别设置氮气管、加液漏斗、搅拌器和水循环冷凝管。氧化石墨的制备具体包括如下步骤：
S1：按质量比为1～4∶0.5～2∶40～100称取鳞片石墨粉、硝酸钠和浓硫酸，由加液漏斗依次加入四口烧瓶中。优选地，鳞片石墨粉的用量为3.0g，硝酸钠的用量为1.5g，浓硫酸的用量为65mL。
S2：将四口烧瓶置于盛有冰水混合物的烧杯上，开启搅拌器，进行搅拌3～5min，使四口烧瓶内的溶液混合均匀。待四口烧瓶内的温度下降至10℃以下时，边搅拌边加入高锰酸钾，并继续搅拌10min。优选地，高锰酸钾的用量为9.0g。
S3：将四口烧瓶转移到油浴缸中，开启氮气管输入氮气。优选地，氮气的输入速度为20cm3/min。同时依次开启水循环冷凝管和电热控制器，使四口烧瓶内的温度升高至35℃，并继续搅拌30min。
S4：由加液漏斗向四口烧瓶中加入去离子水，边搅拌边加入，四口烧瓶内溶液变为亮黄色。优选地，去离子水的加入量为100mL。同时继续开启电热控制器，使四口烧瓶的温度升高至90℃，并继续搅拌40min。
S5：由加液漏斗向四口烧瓶中加入双氧水，同时进行搅拌，然后再加入去离子水进行稀释。优选地，双氧水的加入量为50mL，去离子水的加入量为60mL。
S6：关闭电热控制器、搅拌器、水循环冷凝管和氮气管，使四口烧瓶内的混合溶液自然冷却至25℃，用去离子水洗涤产品，并进行干燥，得到氧化石墨。
鳞片石墨粉在强氧化剂作用下发生化学反应生成氧化石墨，反应式如下：
实施例7
以散热层10的制备为例。
散热层10是由多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物构成。多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物是由90～99％的多孔石墨烯和1～10％的聚合物和/或聚合物单体复合而成。优选地，多孔石墨烯的层数为1～100层，多孔石墨烯的比表面积为1800～3000m2/g，多孔石墨烯的孔洞直径为1～100nm。优选地，多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体的复合的方式包括单螺杆或双螺杆熔融加工、注塑、吹塑、熔融纺丝、溶液纺丝、静电纺丝、静电喷涂、粉末冶金、溶液共混、高速机械搅拌分散方式的一种或多种。多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物的形态不限于弹性体、液态、粉末状、塑料或粘流体，还可以是粒状或高弹态。优选地，聚合物为聚吡咯、聚噻吩、环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、橡胶树脂、聚乙二醇、聚碳酸酯和聚酰亚胺中的一种或多种。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种石墨烯散热装置，所述散热装置包括一散热层(10)和一基板(20)，其特征在于，所述基板(20)为至少具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的二维或三维结构，设置于所述第一表面的散热层(10)是由多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物构成，在所述第二表面设置有至少包含第一膜层(210)、第二膜层(220)、第三膜层(230)、第四膜层(240)和第五膜层(250)的多层结构；其中
所述第一膜层(210)、所述第二膜层(220)、所述第三膜层(230)、所述第四膜层(240)和所述第五膜层(250)的厚度比为1～1.5∶8～12∶5～7∶6～10∶2～2.5，
所述第一膜层(210)、所述第二膜层(220)、所述第三膜层(230)、所述第四膜层(240)和所述第五膜层(250)通过使用导热系数不同的材料制成不同的厚度以采用梯度传热的方式将所述基板(20)上的热量传递至外界空气中。
2.如权利要求1所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述第一膜层(210)、所述第二膜层(220)、所述第三膜层(230)、所述第四膜层(240)和所述第五膜层(250)相邻的两个膜层之间设置有嵌齿(260)和嵌槽(270)结构以使所述相邻的两个膜层固定，或者，所述相邻的两个膜层之间设置有卡扣和卡槽结构以使所述相邻的两个膜层固定，并且，
所述第一膜层(210)和所述第二膜层(220)间设置有第一粘合层，所述第二膜层(220)和所述第三膜层(230)间设置有第二粘合层，所述第三膜层(230)和所述第四膜层(240)间设置有第三粘合层，所述第四膜层(240)和所述第五膜层(250)间设置有第四粘合层，
由在有机硅树脂中添加纳米氧化铝颗粒制得的粘合材料形成的所述第一粘合层、所述第二粘合层、所述第三粘合层和所述第四粘合层能够填充所述相邻的两个膜层之间的缝隙并通过粘合进一步固定所述相邻的两个膜层，并且，所述第一粘合层、所述第二粘合层、所述第三粘合层和所述第四粘合层中的纳米氧化铝颗粒的含量依次降低以采用梯度传热的方式将所述第一膜层(210)上的热量传递至所述第五膜层(250)。
3.如权利要求2所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述基板(20)为金属材料、合金材料、金属填料填充型聚合物材料、金属氧化物或金属氮化物填料填充型聚合物材料、无机填料填充型聚合物材料中的一种，其中，
所述金属材料为铝、铜、钛、银、锡、铁中的一种；
所述合金材料为铝、铜、钛、银、锡、铁中的至少两种金属组成的合金；
所述金属填充型聚合物材料为银、铜、锡、铝、镍、铁中的至少一种填充到HDPE树脂、环氧树脂、聚氯乙烯和聚丙烯中的一种制得的导热复合材料；
所述金属氧化物或金属氮化物填充型聚合物材料为三氧化二铝、氧化镁、氧化铍和氮化铝中的至少一种填充到聚乙烯或聚丙烯制得的导热复合材料；
所述无机填料填充型聚合物材料为石墨、陶瓷、碳纤维、碳纳米管、炭黑中的至少一种填充到聚乙烯或聚丙烯制得的导热复合材料。
4.如权利要求3所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述金属填充型聚合物材料为铝粉填充HDPE树脂制得的导热复合材料、铜粉填充环氧树脂制得的导热复合材料、镍粉填充聚氯乙烯制得的导热复合材料或铝粉填充聚丙烯制得的导热复合材料；
所述金属氧化物或金属氮化物填充型聚合物材料为氧化铝纤维填充聚乙烯制得的导热复合材料、硅酸铝纤维填充聚乙烯制得的导热复合材料、氧化铝纤维填充聚丙烯制得的导热复合材料或硅酸铝纤维填充聚丙烯制得的导热复合材料；
所述无机填料填充型聚合物材料为石墨和碳纤维填充到聚乙烯制得的导热复合材料。
5.如权利要求4所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述多孔石墨烯与至少一种聚合物和/或聚合物单体形成的复合物是由90～99％的多孔石墨烯和1～10％的聚合物和/或聚合物单体采用单螺杆或双螺杆熔融的方式复合而成的弹性体、液态、粉末状、塑料或粘流体，其中，
所述多孔石墨烯的层数为1～100层，所述多孔石墨烯的比表面积为1800～3000m2/g，所述多孔石墨烯的孔洞直径为1～100nm，
所述聚合物为聚吡咯、聚噻吩、环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酸、酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、橡胶树脂、聚乙二醇、聚碳酸酯和聚酰亚胺中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述多孔石墨烯按如下方式制备：
将两种或两种以上不同尺寸的鳞片石墨粉混合后在氧化剂的作用下得到氧化石墨烯并将所述氧化石墨烯洗涤至pH为中性后烘干；
将所述氧化石墨烯在600～1000℃下采用热膨胀处理10～60s，或者将所述氧化石墨烯在600～1500W下采用微波膨胀处理10～30s后得到石墨烯，并对所述石墨烯进行球形化处理得到石墨烯球形团聚体；
将所述石墨烯球形团聚体与第一活化剂混合后在400～800℃下加热0.5～4h进行第一次造孔后得到微孔石墨烯，并对所述微孔石墨烯进行球形化处理得到微孔石墨烯球形团聚体；
将所述微孔石墨烯球形团聚体用混酸在60～120℃处理1～12h并用去离子水洗涤至pH为中性后，再与第二活化剂混合并在600～1000℃下加热4～48h进行第二次造孔后得到多孔石墨烯，并对所述多孔石墨烯进行球形化处理。
7.如权利要求6所述的石墨烯散热装置，其特征在于，所述第一活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌，并且所述石墨烯球形团聚体与所述第一活化剂的重量比为10～20∶1，所述第二活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌，并且所述微孔石墨烯球形团聚体与所述第二活化剂的重量比为1∶2～6；
所述混酸是由浓硫酸与浓硝酸按照体积比为2～4∶1组成，并且，用所述混酸处理所述微孔石墨烯球形团聚体时的用量为每1g微孔石墨烯球形团聚体消耗的混酸为10～30mL。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106633211A (zh) * 2016-10-21 2017-05-10 吉首大学 一种计算机主板用散热片材料配方
CN106497033A (zh) * 2016-11-03 2017-03-15 扬州赛尔达尼龙制造有限公司 一种利用热场改性氧化石墨烯制备耐磨导电尼龙的方法
CN106752673B (zh) * 2016-11-17 2018-12-11 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 六方氮化硼环氧复合防腐涂料、其制备方法及应用
CN106752676B (zh) * 2016-11-17 2018-12-11 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 六方氮化硼环氧防腐耐磨涂料及其制备方法与应用
CN107352533B (zh) * 2017-07-10 2019-07-26 中国石油大学(北京) 利用多粒径石墨烯协同作用的柔性导热膜及其制备方法
CN107396618B (zh) * 2017-09-13 2019-05-17 比赫电气（太仓）有限公司 一种绝缘性好的散热片
CN107644856A (zh) * 2017-09-13 2018-01-30 比赫电气（太仓）有限公司 一种组装式散热片
CN107611105A (zh) * 2017-09-13 2018-01-19 比赫电气（太仓）有限公司 一种防护性能好的散热片
CN107567249A (zh) * 2017-09-13 2018-01-09 比赫电气（太仓）有限公司 一种耐腐蚀型散热片
CN109749425A (zh) * 2017-11-06 2019-05-14 丹阳市贝尔特橡塑制品有限公司 一种橡胶用含铜铝合金微粒热材料
CN108585912B (zh) * 2018-06-22 2021-12-07 哈尔滨工业大学 一种含氧化石墨烯的无机高发射率涂层的制备方法
CN109390452A (zh) * 2018-10-17 2019-02-26 广东远合工程科技有限公司 一种大功率led用碳纤维压印铁磁复合陶瓷基散热基板
CN109764320B (zh) * 2019-01-11 2020-10-09 厦门大学 一种相变增强石墨烯塑料散热器及其制备方法
CN111818755B (zh) * 2019-04-11 2021-08-13 Oppo广东移动通信有限公司 散热金属件及其制备方法、电子设备
CN110039848B (zh) * 2019-04-16 2021-08-06 广州金穗芯能科技有限公司 石墨烯负载镍纳米粒子复合结构及其制备方法
CN110131610A (zh) * 2019-04-22 2019-08-16 江苏弘耀照明集团有限公司 一种led灯带
CN112492835A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 河南烯力新材料科技有限公司 耐弯折的散热结构及其制造方法、和电子装置
CN111019344A (zh) * 2019-11-28 2020-04-17 南京航空航天大学 一种超声电机转子摩擦材料及制备方法
CN111430327B (zh) * 2020-03-05 2022-02-11 广东工业大学 一种高散热扇出型封装结构及封装方法
CN111535781A (zh) * 2020-06-01 2020-08-14 江阴顺泠电热装备有限公司 一种基于叠加传热的大功率油井电磁加热装置
GB2596079B (en) * 2020-06-16 2022-10-26 Stephen Hanson Paul Layered polymer nanocomposite and method of manufacture thereof
CN111678881B (zh) * 2020-06-22 2023-04-25 浙江工业大学 一种基于石墨烯红外发射单元的空气污染物检测仪
CN112048198A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种船舶散热涂料及其制备方法
CN112048200A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种建筑墙体背阴面散热涂料及其制备方法
CN112048197A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种炉体均温辐射涂料及其制备方法
CN112043135B (zh) * 2020-08-19 2022-05-27 浙江工业大学 一种多级红外辐射茶座
CN111998310B (zh) * 2020-08-19 2023-03-24 浙江工业大学 一种多级红外散热路灯灯罩
CN112048199A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种电脑主板散热涂料及其制备方法
CN112055429B (zh) * 2020-08-19 2022-11-18 浙江工业大学 一种红外加热吊顶
CN112049541A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种红外辐射自动门感应系统
CN112054849A (zh) * 2020-08-19 2020-12-08 浙江工业大学 一种红外加密通讯器件
CN112040575B (zh) * 2020-08-26 2022-11-18 浙江工业大学 一种红外辐射风扇加热元件
CN112135372B (zh) * 2020-09-08 2022-03-25 大连理工大学 一种具有结构色梯度的彩色碳纤维热管理器件及制备方法
CN112458422A (zh) * 2020-11-26 2021-03-09 东莞市鑫淼真空科技有限公司 一种金属用加强散热的pvd镀膜
CN112679158A (zh) * 2020-12-23 2021-04-20 三棵树(上海)新材料研究有限公司 一种基于散热绝缘双重型的石墨烯砂浆及其制备方法
CN115340713A (zh) * 2021-05-13 2022-11-15 北京石墨烯研究院有限公司 一种石墨烯改性橡胶复合材料及其制备方法
CN113352729A (zh) * 2021-06-21 2021-09-07 苏州鸿凌达电子科技有限公司 一种基于六方氮化硼复合导热膜的加工方法
CN113851047B (zh) * 2021-09-15 2023-12-29 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制作方法、移动终端
CN114096118B (zh) * 2021-11-03 2023-05-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 散热片及其制备方法、电子装置
TWI789149B (zh) * 2021-12-07 2023-01-01 大陸商河南烯力新材料科技有限公司 散熱結構與電子裝置
CN116789454B (zh) * 2023-07-04 2024-01-02 北京亦盛精密半导体有限公司 一种碳化硅陶瓷及其制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101160033A (zh) * 2006-10-08 2008-04-09 通用电气公司 传热复合材料、相关装置和方法
CN102427695A (zh) * 2011-08-31 2012-04-25 昆山锦泰电子器材有限公司 铜铝复合阶梯形散热片
CN102675824A (zh) * 2011-03-09 2012-09-19 财团法人工业技术研究院 绝缘导热组合物与电子装置
CN103001003A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 大连理工大学 基于拓扑和石墨烯材料的具有可调谐梯度力阱的人工电磁超材料
CN103025127A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 吴江朗恩电子科技有限公司 散热贴膜
CN203446165U (zh) * 2013-05-28 2014-02-19 绿晶能源股份有限公司 复合散热片
CN203912441U (zh) * 2014-06-12 2014-10-29 东莞市万丰纳米材料有限公司 一种复合导热材料
KR101519317B1 (ko) * 2015-03-27 2015-05-18 한양대학교 산학협력단 온도센서 및 그 제조방법
CN204466141U (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 新纶科技（常州）有限公司 一种石墨烯复合散热膜
CN104883866A (zh) * 2015-05-12 2015-09-02 苏州城邦达力材料科技有限公司 一种具有良好导热性的电磁屏蔽膜及其制造工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103117298A (zh) * 2011-11-17 2013-05-22 中国科学院物理研究所 一种碳化硅的欧姆电极结构及其制备方法
KR101956278B1 (ko) * 2011-12-30 2019-03-11 삼성전자주식회사 그래핀 함유 복합 적층체, 이를 포함하는 열전재료, 열전모듈과 열전 장치
US10873117B2 (en) * 2013-01-01 2020-12-22 Massachusetts Institute Of Technology Multi-layer structures prepared by layer-by-layer assembly
KR20140100617A (ko) * 2013-02-05 2014-08-18 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 그래핀 제조용 광 디스크 및 그 제조방법
CN104553102B (zh) * 2015-01-15 2017-03-08 中国建筑材料科学研究总院 超高温梯度隔热材料及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101160033A (zh) * 2006-10-08 2008-04-09 通用电气公司 传热复合材料、相关装置和方法
CN102675824A (zh) * 2011-03-09 2012-09-19 财团法人工业技术研究院 绝缘导热组合物与电子装置
CN102427695A (zh) * 2011-08-31 2012-04-25 昆山锦泰电子器材有限公司 铜铝复合阶梯形散热片
CN103025127A (zh) * 2012-12-05 2013-04-03 吴江朗恩电子科技有限公司 散热贴膜
CN103001003A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 大连理工大学 基于拓扑和石墨烯材料的具有可调谐梯度力阱的人工电磁超材料
CN203446165U (zh) * 2013-05-28 2014-02-19 绿晶能源股份有限公司 复合散热片
CN203912441U (zh) * 2014-06-12 2014-10-29 东莞市万丰纳米材料有限公司 一种复合导热材料
KR101519317B1 (ko) * 2015-03-27 2015-05-18 한양대학교 산학협력단 온도센서 및 그 제조방법
CN204466141U (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 新纶科技（常州）有限公司 一种石墨烯复合散热膜
CN104883866A (zh) * 2015-05-12 2015-09-02 苏州城邦达力材料科技有限公司 一种具有良好导热性的电磁屏蔽膜及其制造工艺

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