CN106550585A - 一种散热片及其制备方法和通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种散热片，包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面包括多个子表面，每一子表面用于与一发热器件的表面相接触；所述多个子表面包括至少一个第一子表面，所述第一子表面与所述第一表面之间的厚度小于所述多个子表面中除所述第一子表面之外的每一子表面与所述第一表面之间的厚度；所述散热片包括多层石墨烯片，每层石墨烯片包括多个片状石墨粒子，位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子通过共价键结合。使用该散热片能够提升热传递的速度，进而提升散热能力。此外，还公开了该散热片的制备方法和使用该散热片的通信设备。

Description

一种散热片及其制备方法和通信设备
技术领域
本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热片及其制备方法和通信设备。
背景技术
通信设备内部通常包括多个发热器件，发热器件在工作时会产生热量，如果该热量不被及时导出，则在该发热器件内部的温度值超过该发热器件正常工作时所能承受的最大温度值时，该发热器件的使用寿命将被缩短或该发热器件将被损坏。为了将该热量及时导出，现有技术中，每一发热器件对应一个单独的散热片，位于通信设备中部的每一散热片在吸收了对应的发热器件产生的热量后，会将吸收的热量传递给相邻的散热片，具体的，通过一个散热片将热量传递给与其相邻的散热片的方式，该被吸收的热量最终会通过位于该通信设备边缘的散热片被传递出去。但是由于相邻两个散热片的端面是被隔断的，所以相邻的两个散热片之间存在较大的热阻，从而导致相邻的散热片之间热量传递的速度较慢，进而可能导致该通信设备的局部温度过高，使得该通信设备的使用寿命被缩短或该通信设备被损坏。
发明内容
本发明提供一种散热片，该散热片用于对至少两个发热器件进行散热，用于解决由于相邻散热片之间的热阻较大而导致的相邻散热片之间热量传递速度慢的问题，并在一定程度上提高散热能力。另外还提供了使用该散热片的通信设备和该散热片的制备方法。
第一方面，本发明实施例提供一种散热片，包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面包括多个子表面，每一子表面用于与一发热器件的表面相接触；
所述多个子表面包括至少一个第一子表面，所述第一子表面与所述第一表面之间的厚度小于所述多个子表面中除所述第一子表面之外的每一子表面与所述第一表面之间的厚度；
所述散热片包括多层石墨烯片，每层石墨烯片包括多个片状石墨粒子，位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子通过共价键结合。
采用本发明实施例提供的散热片，由于位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子之间通过共价键结合，所以热量在该散热片内的传递速度相对于现有技术来说会比较快，从而解决了现有技术提及的相邻两个散热片中相邻的两个端面被阻断而导致的热传递效率较低的问题，提升了散热片的热传递效率，降低了该散热片内出现局部热点的频率。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式下，所述多层石墨烯片层层叠加。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式下，所述第一表面是平面，每一子表面与所述第一表面之间的厚度所在的方向垂直于所述第一表面所在的平面。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式下，所述多层石墨烯片沿着垂直于所述第一表面的方向层层叠加。
结合第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式下，每层石墨烯片所在的平面平行于所述第一表面。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第四种可能的实施方式中任一种实施方式，在第五种可能的实施方式下，每一子表面均为平面。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第五种可能的实施方式中任一种实施方式，在第六种可能的实施方式下，所述第一子表面与所述第一表面之间的厚度值大于或等于8微米且小于或等于50微米。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第六种可能的实施方式中任一种实施方式，在第七种可能的实施方式下，所述多个子表面还包括至少一个第二子表面，所述第二子表面与所述第一表面之间的厚度大于所述多个子表面中除所述第二子表面之外的每一子表面与所述第一表面之间的厚度。
在该散热片使用的具体场景中，通常需要被散热的多个发热器件的表面是不齐平的，以智能手机为例进行说明，位于该智能手机内部的金属框架，通常承载多个发热器件，该多个发热器件的高度以及功耗是不同的，所以将散热片设置成具有多个厚度的散热区域，以便能够更好地与具有不同高度的发热器件相匹配，从而实现在狭小的环境中提供最好的散热接触。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，在第八种可能的实施方式下，所述第二子表面与所述第一表面之间的厚度大于50微米且小于或等于200微米。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第八种可能的实施方式中任一种实施方式，在第九种可能的实施方式下，相邻两层石墨烯片之间通过范德华力结合。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第九种可能的实施方式中任一种实施方式，在第十种可能的实施方式下，所述散热片的密度位于0.8g/cm3至2.2g/cm3的范围内。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第十种可能的实施方式中任一种实施方式，在第十一种可能的实施方式下，所述片状石墨粒子包括石墨烯纳米片、纳米石墨片或膨胀石墨片中的至少一种。
第二方面，本发明实施例提供一种通信设备，包括金属框架、多个发热器件和如前述第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第十一种可能的实施方式中任一种实施方式所述的散热片，所述多个发热器件的数量与所述多个子表面的数量相同，且每一子表面与一个发热器件相贴合，所述第一表面与所述金属框架的一表面相贴合。
由于前述实施例提供的散热片相对于现有技术中的散热片而言，具有更高的热传递效率，所以使用了该散热片的通信设备也将具有更好的散热能力。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式下，所述第二表面贴合有一绝缘层。
由于散热片包含的片状石墨粒子具有导电性，所以在散热片的第二表面贴合绝缘层，可以使得该散热片的第二表面具有一定的电气绝缘性能，从而可以避免在散热片对电路板等进行散热时，该散热片内的碎屑脱落导致电路板等出现短路。且该散热片的第二表面贴合绝缘层后，还可改善该散热片的机械强度，提升该散热片的耐弯折性。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式下，所述绝缘层的厚度位于1微米至25微米的范围内。
结合第二方面、第二方面的第一种可能的实施方式或第二方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式下，所述多个发热器件包括至少一个第一发热器件，所述至少一个第一热器件的数量与所述至少一个第一子表面的数量相同，每一第一子表面与一个第一发热器件相贴合；
所述第一发热器件的功耗小于所述多个发热器件中除所述第一发热器件之外的每一发热器件的功耗。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式至第二方面的第三种可能的实施方式中任一种实施方式，在第四种可能的实施方式下，所述多个发热器件还包括至少一个第二发热器件，所述至少一个第二发热器件的数量与所述至少一个第二子表面的数量相同，每一第二子表面与一个第二发热器件相贴合；
第二发热器件的功耗大于所述多个发热器件中除所述第二发热器件之外的每一发热器件的功耗。
从技术角度而言，散热片的厚度越大，散热效果会越好。功耗高的部位使用较厚的散热区域进行散热，功耗低的部位使用较薄的散热区域进行散热，有助于实现该散热片内的热量分布比较均匀，从而能够降低该通信设备出现局部热点的频率。
第三方面，本发明实施例还提供一种散热片的制备方法，包括：
将片状石墨粒子分散在溶剂中，形成膏状或凝胶状的混合物，所述溶剂为水或有机溶剂；
将所述混合物涂覆在基材上，形成湿膜；
对所述湿膜进行热处理，得到如前述第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式至第一方面的第十一种可能的实施方式中任一种实施方式中所述的散热片。
结合第三方面，在第一种可能的实施方式下，所述对所述湿膜进行热处理，得到所述散热片，具体包括：
对所述湿膜进行烘烤处理，使所述湿膜内的溶剂挥发，得到表干的薄膜；
对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到所述散热片。
其中，所述碳化处理的目的是为了去除所述表干的薄膜中的H、O、S、或N等非碳元素，得到所述碳化后的薄膜，所述碳化后的薄膜相对于所述表干的薄膜来说具有更好的导热能力。
结合第三方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式下，所述对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到所述散热片，具体包括：
对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到碳化后的薄膜；
对所述碳化后的薄膜进行石墨化处理，得到所述散热片。
其中，为了达到更高的导热系数，需要对所述碳化后的薄膜进行更高温度的石墨化处理，以促使所述碳化后的薄膜内的碳网平面进一步长大，将无定型碳层转化为石墨晶体结构。
结合第三方面、第三方面的第一种可能的实施方式或第三方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式下，在得到所述散热片之后，还包括：
对所述散热片进行压实处理，得到压实后的所述散热片，其中压实后的所述散热片的密度位于0.8g/cm3至2.2g/cm3的范围内。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式至第三方面的第三种可能的实施方式中任一种实施方式，在第四种可能的实施方式下，所述混合物具有液晶现象。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式至第三方面的第四种可能的实施方式中任一种实施方式，在第五种可能的实施方式下，所述片状石墨粒子的表面接枝有化学官能团。其中，所述化学官能团用于促使相邻两个片状石墨粒子之间形成共价键。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式至第三方面的第五种可能的实施方式中任一种实施方式，在第六种可能的实施方式下，在所述溶剂为水的情况下，所述水中添加有活性液体。其中，所述活性液体用于促使相邻两个片状石墨粒子之间形成共价键。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式至第三方面的第六种可能的实施方式中任一种实施方式，在第七种可能的实施方式下，所述片状石墨粒子与所述混合物的质量百分比大于或等于1％且小于或等于90％。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实施方式至第三方面的第七种可能的实施方式中任一种实施方式，在第八种可能的实施方式下，所述片状石墨粒子包括石墨烯纳米片、氧化石墨烯纳米片、纳米石墨片或者膨胀石墨片中的至少一种。
附图说明
图1为本发明实施例提供的散热片的结构示意图；
图2A为本发明实施例提供的散热片的高倍放大图；
图2B也为本发明实施例提供的散热片的高倍放大图；
图3为本发明实施例提供的散热片中一层石墨烯片的结构示意图；
图4A和图4B均为本发明实施例提供的散热片断裂处的高倍放大图；
图5为本发明实施例提供的一种通信设备的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种通信设备的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种散热片的制备方法的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种散热片的制备方法的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种散热片的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明实施例提供的方案，首先介绍以下概念。
1.金属框架是指位于通信设备内部的用于起支撑作用的框架，通常呈平板状。在终端设备中，金属框架又可以称为中框，电池、主板、摄像头以及显示屏等均通过散热片设置在金属框架的两侧。
2.片状石墨粒子是指具有石墨晶体结构且呈片状的粉末颗粒。
实施例一
参阅附图1，图1为本发明实施例提供的一种散热片100的结构示意图，散热片100包括第一表面10和第二表面20，第一表面10和第二表面20是相对的，其中第二表面20是凹凸不平的。
具体的，第二表面20包括多个子表面，如图1所示，第二表面20包括两个第一子表面21、一个子表面23和一个子表面25，每一子表面用于与一发热器件的表面相接触，以吸收相应发热器件产生的热量，从而对相应发热器件进行散热。其中，第一子表面21与第一表面10之间的厚度小于位于第二表面20中的除第一子表面21之外的其他每一子表面(如图1所示，为子表面23和子表面25)与第一表面10之间的厚度。
进一步地，参见图2A和图2B，本发明实施例所述的散热片100包括多层石墨烯片，多层石墨烯片层层叠加。需要说明的是，相邻两层石墨烯片之间通过范德华力结合。
值得关注的是，由于石墨烯片的厚度通常是纳米级或微米级的，所以本发明实施例所述的散热片100通常包括不少于10000层的石墨烯片。
参见附图3，图3示出了一层石墨烯片的结构示意图，每层石墨烯片包括多个片状石墨粒子，位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子是通过共价键结合的。
需要说明的是，由于相邻两个片状石墨粒子之间的共价键的结合作用力远小于该相邻两个片状石墨粒子中每一片状石墨粒子自身的原子结合力，因此，在所述散热片被折断时，所述散热片更容易从相邻两个片状石墨粒子之间的接触部位开裂。参见附图4A和4B，图4A和4B均使用扫描电镜观察到的散热片的断裂处的示意图，能够看到每层石墨烯片在折断部位的边缘处呈不规则形状，且不同层的石墨烯片在折断部位的边缘处的形状是不同的。
结合附图1中示出的两个第一子表面21、子表面23和子表面25，需要说明的是，常见的每一子表面是平面，这是因为当前常见的发热器件的表面是平面的，由于子表面需要与发热器件的表面相接触，以便吸收发热器件产生的热量，所以子表面与发热器件的表面之间的接触面积是越大越好。所以应当知道，在发热器件的表面呈曲面的情况下，子表面应当设置与发热器件的表面相适配的曲面，以便增大子表面与发热器件的表面之间的接触面积。所以说，每一子表面的平面可以呈平面状，也可以呈曲面状，具体取决于与子表面相接触的发热器件的表面的形状。
需要说明的是，在所述多个子表面包括两个以上第一子表面的情况下，每一第一子表面与所述第一表面之间的厚度是相同的。
可知，采用本发明实施例提供的散热片100，由于该散热片100的第二表面20包括多个子表面，且该多个子表面中每一子表面可以与一个发热器件的表面相接触，所以该散热片100可以同时与多个发热器件的表面相接触，也即同时实现对多个发起器件产生的热量进行吸收，由于该散热片100中，位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子之间通过共价键结合，所以热量在该散热片100内的传递速度相对于现有技术来说会比较快，从而解决了现有技术提及的相邻两个散热片中相邻的两个端面被阻断而导致的热传递效率较低的问题，提升了散热片的热传递效率。
需要说明的是，本发明实施例提供的散热片内碳元素含量需要大于或等于90％；或者，散热片内碳元素含量大于或等于99％。
在本发明实施例中，第一表面10可以是平面，也可以不是平面，比如第一表面10是凹凸不平的，甚至第一表面10是曲面。具体的，该第一表面10的形状需要和与该第一表面10相贴合的表面的形状相匹配，例如在第一表面10与通信设备内的金属框架的第一面相贴合时，则为了提升第一表面10与金属框架贴合的紧密度，该第一表面的形状应当与金属框架的第一面的形状相适配。
作为本发明的另一个实施例，第一表面10是平面。在第一表面10为平面的情况下，每一子表面(23,25或21)与第一表面10之间的厚度所在的方向垂直于第一表面10所在的平面。需要说明的是，所述平面，应当以本领域技术人员的惯常理解为准，不应该脱离本领域的特点理解为绝对平面。
进一步地，在第一表面10为平面的情况下，包含在散热片100内的多层石墨烯片沿垂直于所述第一表面的方向层层叠加。
值得注意的是，每层石墨烯片可以平行于第一表面10。所述平行应该是大致平行，所述平行应当以本领域技术人员的理解为准，不应该理解为数学中的绝对平行。需要说明的是，虽然在图2A和图2B所示的散热片的侧面的高倍放大图中，每层石墨烯片是弯曲的，这是因为图2A和图2B是通过对散热片的侧面进行4000倍以上放大后得到的，在不对散热片的侧面进行高倍放大的情况，按照本领域技术人员的惯常理解，可以说每层石墨烯片形成的平面是平行于第一表面10的。
还需要说明的是，参见附图3，位于某一层的某一个片状石墨粒子，在经过高倍放大后，容易看出该片状石墨粒子是平行于第一表面10所在的平面的。
作为本发明的又一个实施例，第一子表面21与第一表面10之间的厚度值可以大于或等于8微米且小于或等于50微米。
作为本发明的再一个实施例，第二表面20还包括至少一个第二子表面，该第二子表面与第一表面10之间的厚度大于位于第二表面20中的除第二子表面之外的其他每一子表面与第一表面10之间的厚度。在附图1所示的散热器中，此处所述的第二子表面对应于子表面25。
需要说明的是，在第二表面20包括两个以上第二子表面的情况下，该两个以上第二子表面中每一第二子表面与第一表面10之间的厚度是相同的。
作为本发明的再一个实施例，第二子表面与第一表面10之间的厚度值可以大于50微米且小于或等于200微米。
作为本发明的再一个实施例，散热片100的密度位于0.8g/cm3至2.2g/cm3的范围内。需要说明的是，自散热片100的第二表面20包括的每一子表面的周边，沿着厚度方向，可以将散热片100划分成多个区域，散热片100包括的区域的数量与第二表面20包含的子表面的数量是相同的。则图1所示的散热片100会被划分为4个区域。具体的，位于散热片100内的每一区域可以具有一个密度，不同区域的密度可以不同也可以相同。进一步的，每一区域的密度可以是均匀的，也可以是不均匀的。应当理解的是，此处所述的均匀不是绝对的，具体应以本领域技术人员的理解为准。
实施例二
参见附图5，图5示出了一种通信设备50的结构示意图，其中通信设备50可以是智能手机、平板电脑或笔记电脑等终端设备，还可以是硬盘，在本发明实施例中，将以通信设备50为智能手机为例进行说明。
如图5所示，通信设备50包括金属框架40、多个发热器件(分别是两个发热器件31、一个发热器件33、一个发热器件35)和如实施例一中描述的散热片100。散热片100包含的子表面的数量与所述多个发热器件的数量相同，且每一子表面与一发热器件的表面相贴合，以吸收对应的发热器件产生的热量，进而对该对应的发热器件进行散热。在图5所示的通信设备50中，散热片100中的子表面23与发热器件33相贴合，散热片100中的每一个子表面21分别与一个发热器件31相贴合，散热片100中的子表面25与发热器件35相贴合。需要强调的是，关于通过信设备50中应用的散热片100的特点，可以参见前述实施例一，本实施例二中将不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中所述的发热器件可以为显示屏、显示屏的光源区域、摄像头、电池或主板等，自然，显示屏、显示屏的光源区域、摄像头和电池均需要与主板进行电气互连。该主板上还可以组装多种芯片，该多种芯片分别用于实现不同的功能，该多种芯片可以是图像处理芯片、电源管理芯片、功率放大芯片或处理器芯片等。值得关注的是，由于相邻的两个芯片之间会存在信号干扰的问题，所以还需要对相邻的两个芯片进行电磁屏蔽处理。
结合图5，容易看出，散热片100位于金属框架40和发热器件(31,33和35)之间，散热片100的第一表面10与金属框架40相贴合。
如前述实施例一中描述的，由于散热片100相对于现有技术中的散热片而言，具有更高的热传递效率，所以相应的，使用该散热片100的通信设备50也具有更好的散热能力。
需要说明的是，第二表面20上贴合有绝缘层。由于石墨烯具有导电性，设置绝缘层是为了该散热片的第二表面具有一定的电气绝缘性能，从而可以避免在散热片对电路板等进行散热时，由于该散热片内的碎屑脱落导致电路板等出现短路。且该散热片的第二表面贴合绝缘层后，还可改善该散热片的机械强度，提升该散热片的耐弯折性。该绝缘层通常为热塑性塑料薄膜，该热塑性塑料可以为聚乙烯(PE)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等，该绝缘层是在高温情况下贴合在第二表面20上。
其中，该绝缘层的厚度可以位于1微米至25微米的范围内，该绝缘层的厚度还可以位于5微米至15微米的范围内。
作为本发明的另一个实施例，所述多个发热器件包括第一发热器件，第一发热器件的功耗小于全部发热器件中除第一发热器件之外的每一发热器件的功耗。结合附图5，发热器件31即为第一发热器件，则通信设备50中包含两个第一发热器件，且第一发热器件的功耗既小于发热器件33的功耗，又小于发热器件35的功耗。
进一步的，第一发热器件的数量与散热片100中包含的第一子表面的数量相同，第一发热器件与第一子表面是一一对应的关系，每一第一子表面用于吸收对应的第一发热器件产生的热量。结合图5，则发热器件31的数量和子表面21的数量均为2，每个子表面21贴合一个发热器件31，每一子表面21用于对对应的发热器件31进行散热。
需要说明的是，不同的发热器件具有不同的功耗，工作相同的时间，功耗较大的发热器件产生的热量通常要多于功耗较小的发热器件产生的热量，所以散热片100中不同的散热区域应该具有不同的散热能力。所谓的散热区域是自每一子表面的周边沿着厚度所在的方向切割散热片100得到的，由于图5所示的散热片100具有四个子表面(分别是两个子表面21，一个子表面23和一个子表面25)，则散热片100被划分为四个散热区域，每个散热区域对应于一个子表面。在各个散热区域的密度较为接近的情况下，通常散热区域的厚度越大，该散热区域的散热能力也越大。由于对应于子表面21的散热区域具有的厚度小于其他散热区域的厚度，所以，与子表面21相贴合的发热器件31的功耗也小于其他发热器件的功耗。
应当知道的是，由于对应于子表面25的散热区域具有的厚度大于其他散热区域的厚度，所以，与子表面25相贴合的发热器件35的功耗也大于其他发热器件的功耗。
对于功耗不同的发热器件，通过使厚度较大的散热区域对功耗较大的发热器件进行散热，且厚度较小的散热区域对功耗较小的发热器件进行散热，使得与不同功耗的发热器件相接触的散热区域吸收的热量较为均衡，进而使得散热片100上的热量分布较为均匀。
作为本发明的又一个实施例，所述多个发热器件还包括第二发热器件，第二发热器件的功耗大于全部发热器件中除第二发热器件之外的每一发热器件的功耗；且第二发热器件的数量与散热片100中包含的第二子表面的数量相同，第二发热器件与第二子表面是一对一的关系，每一第二子表面用于对对应的第二发热器件进行散热。
结合附图5，发热器件35即为第二发热器件，则通信设备50中包含一个第二发热器件，且第二发热器件的功耗既大于发热器件31的功耗，又大于发热器件33的功耗；且发热器件31的数量和子表面21的数量均为2，每个子表面21贴合一个发热器件31，每一子表面21用于对对应的发热器件31进行散热。
进一步参见附图6所示的通信设备600，尤其是位于通信设备600内的金属框架601，该金属框架的两侧分别贴合散热片602和散热片603，其中散热片602和散热片603均为实施例一中描述的散热片。散热片602用于吸收发热器件605和发热器件606产生的热量，以对发热器件605和发热器件606进行散热。散热片603用于用于吸收发热器件607、发热器件608和发热器件609产生的热量，以对发热器件607、发热器件608和发热器件609进行散热。
具体的，在该通信设备600为智能手机的时候，发热器件605可以为显示屏的光源区域，发热器件606可以为显示屏，发热器件607可以为摄像头，发热器件608可以为电池，发热器件609可以为主板。
结合图6所示的通信设备600，可知，还可以在金属框架601均贴合散热片，从而实现对集成在该金属框架601两侧的发热器件均进行散热，从而提升了该通信设备600的散热能力。
实施例三
参见附图7，图7示出了一种散热片的制备方法的流程示意图，其中，该散热片的相关描述可以参见实施例一，此处不再赘述。具体的，该散热片的制备方法包括下述步骤：
S11、将片状石墨粒子分散在溶剂中，以形成膏状或凝胶状的混合物，所述溶剂为水或有机溶剂；
具体的，该片状石墨粒子可以包括石墨烯纳米片、氧化石墨烯纳米片、纳米石墨片或膨胀石墨片中的至少一种。
在该片状石墨粒子包括石墨烯纳米片、氧化石墨烯纳米片或纳米石墨片的情况下，所述石墨烯纳米片、所述氧化石墨烯纳米片和所述纳米石墨片的厚度均可以小于或等于100纳米；或者，所述石墨烯纳米片、所述氧化石墨烯纳米片和所述纳米石墨片的厚度还可以均小于或等于10纳米。
在该片状石墨粒子包括膨胀石墨片的情况下，所述膨胀石墨片的厚度可以大于或等于100纳米。
需要说明的是，该片状石墨粒子的表面接枝有化学官能团，该化学官能团的类型可以为-OH、-COOH、-SO3H、-NH2或-SH等，在该片状石墨粒子分散在水或有机溶剂中时，位于该片状石墨粒子表面的化学官能团有助于两个片状石墨粒子之间形成共价键。应当知道的是，接枝在片状石墨粒子表面的化学官能团的类型取决于该片状石墨粒子分散的溶剂，通常，不同的溶剂对应不同类型的化学官能团。例如，在该有机溶剂为环氧树脂的情况下，接枝在该片状石墨粒子表面的化学官能团就可以为-NH2。
值得注意的是，所述片状石墨粒子与所述混合物的质量百分比可以大于或等于1％且小于或等于90％。进一步地，所述片状石墨粒子与所述混合物的质量百分比还可以大于或等于3％且小于或等于70％。
需要说明的是，在所述片状石墨粒子与所述混合物的质量百分比超过某一临界值时，该混合物中将会出现液晶现象。该混合物出现液晶现象，将有助于提高石墨薄膜中的片状石墨粒子的取向一致性，还会提升石墨薄膜中的片状石墨粒子的取向与最终形成的散热片所在平面方向的接近程度；其中所述石墨薄膜是在步骤S13中通过涂覆形成的。为了达到液晶现象，通常该片状石墨粒子与该混合物的质量百分比需要大于或等于15％。
值得注意的是，在所述溶剂为水的情况下，该水中还需要添加适量的活性液体，该活性液体用于促使相邻的片状石墨粒子之间形成共价键。该活性液体可以为表面活性剂等。需要说明的是，在所述溶剂为水的情况下，所述水为去离子水。
进一步地，在所述溶剂为有机溶剂的情况下，所述有机溶剂可以为乙醇，也可以是环氧树脂等。
S13、将所述混合物涂覆在基材内，以形成湿膜；
其中，所述基材可以是耐高温的陶瓷片或石墨等。
需要说明的是，所述湿膜的厚度通常高于最终形成的散热片的厚度。具体的，通过控制所述混合物的粘度(通常粘度需要达到105Cps以上，甚至高达106Cps)和触变性，使得即使所述湿膜的厚度达到毫米级，该湿膜也不会出现明显地垂流或坍塌现象。
值得注意的是，所述湿膜为膏状或凝胶状。
S15、对所述湿膜进行热处理，得到如实施例一中所述散热片。
关于所述散热片的相关限定以及有益效果请参见实施例一，此处不再赘述。
作为本发明的另一个实施例，在步骤S15之后，所述散热片的制备方法还可以包括：
S17、对所述散热片进行压实处理，得到密度位于0.8g/cm3至2.2g/cm3范围内的所述散热片。
由于经过热处理后得到的所述散热片密度偏低，所以通过对所述散热片施加一垂直于所述散热片所在平面方向的压力，对所述散热片进行压实处理，用于提高所述散热片的密度。且由于该压实处理，位于所述散热片内的片状石墨粒子的取向会更加接近所述散热片所在的平面方向。
需要说明的是，所述散热片的密度越大，则所述散热片的平面导热系数会越大。经过前述压合处理后，所述散热片的密度可以大于或等于1.2g/cm3且小于或等于2.2g/cm3。但是通常经过压合处理后，所述散热片的密度并没有达到最高，比如所述散热片的密度大于或等于1.2g/cm3且小于或等于2.0g/cm3，这是因为密度大于或等于1.2g/cm3且小于或等于2.0g/cm3的所述散热片具备一定的可压缩性，从而具有一定的容差能力。
作为本发明的又一个实施例，由于步骤S17中施加在所述散热片上的压力在所述散热片内是均匀传递的，所以所述散热片的密度分布应当比较均匀，尽管从微观角度来说，由于所述散热片的片状石墨粒子的分布并不是绝对均匀的，存在位一些区域的片状石墨粒子的密度不同于另一些区域的片状石墨粒子的密度，但是从整体上说，该散热片的密度分布是比较均匀的。
作为本发明的再一个实施例，所述散热片内不同的散热区域具有不同的密度，关于散热区域的概念参见实施例二。为了实现不同的散热区域具有不同的密度，可以将用于压实不同子表面的压头采用具有不同硬度的柔性材料制成。
作为本发明的再一个实施例，参见附图8，步骤S15至少包括下述步骤：
S151、对所述湿膜进行烘烤处理，使所述湿膜内的溶剂挥发，得到表干的薄膜；
其中，不同的溶剂对应不同的热处理温度，比如水和有机溶剂对应的热处理温度是不同的。通常，该热处理的温度大于或等于100度且小于或等于500度。
S152、对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到如实施例一所述散热片。
所述碳化处理的目的是为了去除所述表干的薄膜中的H、O、S、或N等非碳元素，得到所述碳化后的薄膜，所述碳化后的薄膜相对于所述表干的薄膜来说具有更好的导热能力。需要说明的是，使用不同的溶剂制得的所述表干的薄膜，在进行碳化温度处理时，对应的温度也是不同。通常，该碳化的温度大于或等于150度且小于或等于1200度。
作为本发明的再一个实施例，参见附图9，前述步骤S152还可以包括下述步骤：
S1521、对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到碳化后的薄膜；
步骤S1521中的“对所述表干的薄膜进行碳化处理”与步骤S152中的“对所述表干的薄膜进行碳化处理”的目的是相同的，且步骤S1521和步骤S152中进行碳化处理的温度也是相同的。所以步骤S1521中对碳化处理的相关限定可以参见步骤S152中对碳化处理的相关限定。
S1522、对所述碳化后的薄膜进行石墨化处理，得到如实施例一所述散热片。
为了达到更高的导热系数，需要对所述碳化后的薄膜进行更高温度的石墨化处理，以促使所述碳化后的薄膜内的碳网平面进一步长大，将无定型碳层转化为石墨晶体结构。需要说明的是，进行该石墨化处理需要的温度在1500度以上，且该温度越高，所述石墨化后的薄膜具有的石墨化的程度就越高，从而使得所述石墨化后的薄膜的导热性能越好。
需要说明的是，所述散热片的石墨化程度需要大于或等于50％。或者，所述散热片的石墨化程度可以大于或等于80％。
作为本发明实施例的第一种实现方式，所述散热片可以通过下述步骤制得：
S21、使用20g氧化石墨烯纳米片、400g纳米石墨片、1L的去离子水和表面活性剂等混合并搅拌均匀，配制成膏状混合物，所述表面活性剂与所述去离子水的质量百分比为0.1％。
具体的，所述氧化石墨烯纳米片的平均厚度位于2纳米至3纳米的范围内，所述氧化石墨烯纳米片的最大长度位于5微米至10微米的范围内，所述氧化石墨烯纳米片中的氧元素与所述氧化石墨烯纳米片的质量百分比位于20％至40％的范围内。所述纳米石墨片的平均厚度位于50纳米至100纳米的范围内，所述纳米石墨片的最大长度位于5微米至15微米的范围内，所述纳米石墨片中的氧元素与所述纳米石墨片的质量百分比小于或等于2％。
S23、使用刮涂方式，将该膏状混合物涂布在耐高温的陶瓷片或石墨上，形成平均厚度为0.1毫米的湿膜。
S24、将涂布好的所述湿膜进行烘烤处理，以形成表干的薄膜，该烘烤处理的温度位于100℃至200℃之间的范围内。
S25、再将所述表干的薄膜放置在高温炉中，并将加热温度提升到400℃至700℃的范围内，对所述高温炉加热约8小时，以对所述表干的薄膜进行高温碳化处理，得到碳化后的薄膜，其中，该高温炉被做了抽真空处理，并在被抽真空后还被冲入了氮气。
S26、将加热的温度提升到1500℃至2000℃的范围内，对所述高温炉加热约4小时，以对所述碳化后的薄膜进行石墨化处理，得到所述散热片。
S27、使用液压机对所述散热片进行压实处理，得到密度约为2g/cm3且平均厚度约为70微米的经过压实处理后的所述散热片。
使用激光闪射(Laser Flash)法测试经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数，测试结果表明经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可达到720瓦/米·度，其中单位“瓦/米·度”可以简写为“W/MK”。
需要说明的是，将步骤S26的加热温度改变至3000℃，则得到的经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可达到900W/MK。
值得注意的是，在步骤S21中提及的纳米石墨片进行混合并形成所述膏状混合物之前，对该纳米石墨片进行等离子体(Plasma)处理，则会发现所述膏状混合物的粘度将显著降低。使用经过等离子体处理后的该纳米石墨片，按照该第一种实现方式描述的方法，制得的经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可达到800W/MK。
使用上述材料及工艺方法，制作在电路板对应的散热区域平均厚度为100um，电池区域对应的散热区域的平均厚度为25um，贴在实际智能手机的金属框架。
作为本发明实施例的第二种实现方式，所述散热片可以通过下述步骤制得：
S31、使用20g氧化石墨烯纳米片、100g化学改性的纳米石墨烯片、200g纳米石墨片、0.8L去离子水、1.2L乙醇和表面活性剂等混合并搅拌均匀，配制成膏状混合物，所述表面活性剂与溶剂的质量百分比为0.2％，该溶剂为0.8L去离子水和1.2L乙醇的混合物。
其中，第二种实现方式中对氧化石墨烯纳米片的限定与前述第一种实现方式中对氧化石墨烯纳米片的限定是相同的，第二种实现方式中对纳米石墨片的限定与前述第一种实现方式中对纳米石墨片的限定也是相同的，此处均不再赘述。
需要说明的是，所述化学改性的纳米石墨烯片是指表面具有化学官能团或活性官能团的纳米石墨烯片。其中，所述化学改性的纳米石墨烯片的平均厚度为1纳米，所述化学改性的纳米石墨片的最大长度位于8微米至15微米的范围内，所述化学改性的纳米石墨片内氧元素与所述化学改性的纳米石墨片的质量百分比大于或等于4％。
在步骤S31之后还包括步骤S33、S34、S35、S36和S37,其中S33、S34、S35、S36和S37的执行顺序为：S33→S34→S35→S36→S37。
其中，由于步骤S33与前述步骤S23是相同的。步骤S35与前述步骤S25是相同的。步骤S34与步骤S24的区别仅在于：步骤S34中烘烤处理的温度为120℃。步骤S36与前述步骤S26的区别仅在于：步骤S36中石墨化的处理的温度位于2800℃至3200℃的范围内。步骤S37与前述步骤S27的区别在于：步骤S37中得到的经过压实处理后的所述散热片的平均厚度约为50微米。所以，关于步骤S33、S34、S35、S36和S37，此处均不在赘述。
使用激光闪射(Laser Flash)法测试经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数，测试结果表明经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可达到1200W/MK。
作为本发明实施例的第三种实现方式，所述散热片可以通过下述步骤制得：
S41、使用20g氧化石墨烯纳米片、100g化学改性的纳米石墨烯片、150g纳米石墨片、50g膨胀石墨片、0.8L去离子水、1.2L乙醇和表面活性剂等混合并搅拌均匀，配制成膏状混合物，所述表面活性剂与溶剂的质量百分比为0.2％，该溶剂为0.8L去离子水和1.2L乙醇的混合物。
其中，第三种实现方式中对氧化石墨烯纳米片的限定与前述第一种实现方式中对氧化石墨烯纳米片的限定是相同的，第三种实现方式中对纳米石墨片的限定与前述第一种实现方式中对纳米石墨片的限定也是相同的，此处均不再赘述。并且，第三种实现方式中对化学改性的纳米石墨烯片的限定与前述第二种实现方式中对化学改性的纳米石墨烯片的限定是相同的，此处也不再赘述。
需要说明的是，关于所述膨胀石墨片的最大长度约为5微米。
其中，由于步骤S43与前述步骤S23是相同的。步骤S45与前述步骤S25是相同的。步骤S44与步骤S24的区别仅在于：步骤S44中烘烤处理的温度为120℃。步骤S46与前述步骤S26的区别仅在于：步骤S46中石墨化的处理的温度位于2800℃至3200℃的范围内。步骤S47与前述步骤S27的区别在于：步骤S47中得到的经过压实处理后的所述散热片的密度约为1.5g/cm3，且平均厚度约为130微米。所以，关于步骤S43、S44、S45、S46和S47，此处均不在赘述。
使用激光闪射(Laser Flash)法测试经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数，测试结果表明该经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可达到800W/MK。其中，该经过压实处理后的所述散热片具有一定的可压缩性，可压缩约30％。进一步压缩该经过压实处理后的所述散热片后，该经过压实处理后的所述散热片的平面导热系数可提升至1000W/MK。该经过压实处理后的所述散热片由于具有可压缩性，所以可以吸收一定的装配公差，在实际应用中可进一步改善散热片的散热效果。但需要指出的是，这种可压缩性主要是依靠较低密度实现，而且压缩后所述散热片的可回弹性较差。
需要说明的是，还可以将前述任一实施例中所述的散热片裁切成L型、U型或Z型等形状，以适配不同的场景需求。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种散热片，其特征在于，包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第二表面包括多个子表面，每一子表面用于与一发热器件的表面相接触；
所述多个子表面包括至少一个第一子表面，所述第一子表面与所述第一表面之间的厚度小于所述多个子表面中除所述第一子表面之外的每一子表面与所述第一表面之间的厚度；
所述散热片包括多层石墨烯片，每层石墨烯片包括多个片状石墨粒子，位于同一层石墨烯片内且相邻的两个片状石墨粒子通过共价键结合。
2.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述第一表面是平面，每一子表面与所述第一表面之间的厚度所在的方向垂直于所述第一表面所在的平面。
3.根据权利要求2所述的散热片，其特征在于，所述多层石墨烯片沿着垂直于所述第一表面的方向层层叠加。
4.根据权利要求1至3任一项所述的散热片，其特征在于，所述多个子表面还包括至少一个第二子表面，所述第二子表面与所述第一表面之间的厚度大于所述多个子表面中除所述第二子表面之外的每一子表面与所述第一表面之间的厚度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的散热片，其特征在于，相邻两层石墨烯片之间通过范德华力结合。
6.根据权利要求1至5任一项所述的散热片，其特征在于，所述片状石墨粒子包括石墨烯纳米片、纳米石墨片或膨胀石墨片中的至少一种。
7.一种通信设备，其特征在于，包括金属框架、多个发热器件和如权利要求1至6任一项所述的散热片，所述多个发热器件的数量与所述多个子表面的数量相同，且每一子表面与一个发热器件相贴合，所述第一表面与所述金属框架的一表面相贴合。
8.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于，所述第二表面贴合有一绝缘层。
9.根据权利要求7或8所述的通信设备，其特征在于，所述多个发热器件包括至少一个第一发热器件，所述至少一个第一热器件的数量与所述至少一个第一子表面的数量相同，每一第一子表面与一个第一发热器件相贴合；
所述第一发热器件的功耗小于所述多个发热器件中除所述第一发热器件之外的每一发热器件的功耗。
10.根据权利要求7至9任一项所述的通信设备，其特征在于，所述多个发热器件还包括至少一个第二发热器件，所述至少一个第二发热器件的数量与所述至少一个第二子表面的数量相同，每一第二子表面与一个第二发热器件相贴合；
第二发热器件的功耗大于所述多个发热器件中除所述第二发热器件之外的每一发热器件的功耗。
11.一种散热片的制备方法，其特征在于，包括：
将片状石墨粒子分散在溶剂中，形成膏状或凝胶状的混合物，所述溶剂为水或有机溶剂；
将所述混合物涂覆在基材上，形成湿膜；
对所述湿膜进行热处理，得到如权利要求1至6任一项所述散热片。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述对所述湿膜进行热处理，得到所述散热片，具体包括：
对所述湿膜进行烘烤处理，使所述湿膜内的溶剂挥发，得到表干的薄膜；
对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到所述散热片。
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到所述散热片，具体包括：
对所述表干的薄膜进行碳化处理，得到碳化后的薄膜；
对所述碳化后的薄膜进行石墨化处理，得到所述散热片。
14.根据权利要求11至13任一项所述的制备方法，其特征在于，在得到所述散热片之后，还包括：
对所述散热片进行压实处理，得到压实后的所述散热片，其中压实后的所述散热片的密度位于0.8g/cm3至2.2g/cm3的范围内。
15.根据权利要求11至14任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合物具有液晶现象。
16.根据权利要求11至15任一项所述的制备方法，其特征在于，所述片状石墨粒子的表面接枝有化学官能团。
17.根据权利要求11至16任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述溶剂为水的情况下，所述水中添加有活性液体。
18.根据权利要求11至17任一项所述的制备方法，其特征在于，所述片状石墨粒子包括石墨烯纳米片、氧化石墨烯纳米片、纳米石墨片或者膨胀石墨片中的至少一种。
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