CN106813226B - 一种石墨烯金属导热垫片的制备方法 - Google Patents
一种石墨烯金属导热垫片的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯金属导热垫片的制备方法，包括以下步骤：1)配制氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于溶剂中，利用改性剂对石墨烯进行表面处理，并将氧化石墨烯分散液调制成酸性；2)对泡沫金属进行预处理：通过电化学氧化，使泡沫金属表面形成氧化层；3)制备石墨烯负载的泡沫金属：将氧化石墨烯分散液和还原剂配制成混合液；将泡沫金属浸在混合液中，在80℃‑350℃温度下密封热处理；4)制备石墨烯导热垫片：石墨烯负载的泡沫金属填充膏状导热材料后，对导热材料进行固化处理；将填充有导热材料石墨烯负载的泡沫金属压制成片。本发明获得的石墨烯金属导热垫片的导热系数高，能够很好地运用于大功率的LED照明灯具上。
Description
[技术领域]
本发明涉及导热材料制备，尤其涉及一种石墨烯金属导热垫片的制备方法。
[背景技术]
随着LED功率越来越大，其散热问题也日益突出，严重影响了LED的光输出特性和器件的寿命，因此，散热问题一直是大功率LED封装必须解决的关键问题。为了更好的填充发热体与散热器之间的空气空隙，需要选择柔韧性及导热性好的材料进行填充以满足其散热效果。石墨烯和金属作为高导热材料，被广泛应用作导热散热材料，近几年对于石墨烯与泡沫金属的复合制备石墨烯金属复合材料已有不少报道，这些复合方法包括利用化学气相沉积法(CVD法)(例如：专利201510980259.1《一种在泡沫镍上快速生长石墨烯花簇阵列的方法》及专利201010183833.8《石墨烯泡沫及其制备方法》)及电泳沉积法(例如：专利201310360855.0《泡沫金属-石墨烯复合材料及其制备方法》)等在金属基底上生长石墨烯，但这些操作方法工艺条件要求过于苛刻复杂，不易操作。同时亦或有采用涂覆的方法将石墨烯填充在金属表面，但其不够均匀稳定，同时易脱落，影响其优异性能的发挥。因此如何更简单有效地实现石墨烯的负载金属基底上，利用石墨烯与金属协同作用发挥其优异的导热性能，提高导热材料的导热特性，有望解决现有技术中，大功率LED领域中的散热问题。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种导热性能好的石墨烯金属导热垫片的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种石墨烯金属导热垫片的制备方法，包括以下步骤：
101、配制氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于溶剂中，氧化石墨烯在分散液中的质量-体积浓度为5-20mg/ml，利用改性剂对石墨烯进行表面处理，并将氧化石墨烯分散液调制成酸性；
102、对泡沫金属进行预处理：通过电化学氧化，使泡沫金属表面形成氧化层；
103、制备石墨烯负载的泡沫金属：将氧化石墨烯分散液和还原剂按质量比1：0.2-2配制成混合液；将进行过预处理的泡沫金属浸在混合液中，在80℃-350℃温度下密封热处理0.5-5小时，获得石墨烯负载的泡沫金属；
104、制备石墨烯导热垫片：石墨烯负载的泡沫金属填充膏状导热材料后，对导热材料进行固化处理并同时将填充有导热材料石墨烯负载的泡沫金属压制成片，获得石墨烯金属导热垫片。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，在步骤101中，氧化石墨烯是Hummer法制备的氧化石墨烯；所述的溶剂是水、无水乙醇、DMF和NMP中的一种或一种以上的混合液；所述的改性剂是钛酸偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂和两亲性聚合物中的至少一种。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，在步骤101中，氧化石墨烯分散液的PH值为2至6。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，泡沫金属的厚度为0.5-10mm，孔径为0.01-2mm；步骤102包括以下步骤：
401、将泡沫金属浸入由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰和水按照质量比10-12:5-8:5-7:80-90组成的混合溶液中10-30分钟，将泡沫金属表面膜层去除，然后用蒸馏水洗涤5遍以上；
402、将泡沫金属置于鼓风的干燥箱中，温度为80-120℃的条件下干燥处理；
403、以泡沫金属作为阳极，以浓度0.2-0.8mol/L的草酸溶液为电解质，电化学氧化10-60分钟，，使泡沫金属表面形成均匀的氧化层。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，在步骤103中，还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、水合肼、亚硫酸氢钠中的至少一种。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，在步骤104中，将导热材料刮涂至泡沫金属的空隙之中后，在温度90-250℃条件下，经过0.3-1小时固化处理。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，所述的改性剂是聚乙烯基吡咯烷酮或钛酸酯偶联剂。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，在步骤104中，石墨烯负载的泡沫金属填充的膏状导热材料按质量份由以下组分组成：400份球形氧化铝、20份氧化锌、18份乙烯基硅油；10份生胶和1份含氢硅油。
以上所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，400份球形氧化铝包括100份3μm的球形氧化铝和300份35μm的球形氧化铝；氧化锌为1μm氧化锌；乙烯基硅油为3000cps粘度的乙烯基硅油，其中乙烯基的质量份数为0.14％；生胶为东爵110-2S生胶，含氢硅油为含氢量为0.16％的含氢硅油。
本发明利用石墨烯与金属协同作用强化导热能力，发挥石墨烯优异的导热性能并与金属填充导热材料协同散热。通过填充可固化的导热硅脂或导热硅胶，减小热阻，所获得的石墨烯金属导热垫片不仅导热系数高达7W/m·K，而且能够调整泡沫金属的厚度、尺寸及孔隙率等参数实现对垫片尺寸及柔韧性的控制，能够很好地运用于大功率的LED照明灯具上。
[具体实施方式]
本发明实施例石墨烯金属导热垫片的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制氧化石墨烯分散液：将Hummer法制备的氧化石墨烯分散于水、无水乙醇、DMF、NMP等中的一种或几种的混合液中，利用钛酸偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、两亲性聚合物等中的一种或几种改性剂对其进行表面处理，旨在获得5-20mg/ml高浓度石墨烯分散液，并将氧化石墨烯分散液调制呈酸性，其PH值＝2-6；
(2)对多孔的泡沫金属进行预处理：选定不同厚度及孔隙率的泡沫金属(镍、铜、铝、铁等单质金属或合金金属)，泡沫金属的厚度优选0.5-10mm，孔径(单丝直径)优选0.01-2mm。将泡沫金属完全浸入由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰和水按照质量比10-12:5-8:5-7:80-90组成的混合溶液中，在室温条件下浸渍20分钟，将泡沫金属表面膜层去除抛光，然后用蒸馏水洗涤5遍以上；置于电热恒温鼓风的干燥箱中，温度设置为80-120℃条件下干燥处理，然后以浓度0.2-0.8mol/L草酸溶液作为电解质，以泡沫金属作为阳极，在恒定电压12V下，电化学氧化10-60分钟，，使其表面形成一层均匀的氧化层；
(3)制备石墨烯负载的泡沫金属：将步骤(1)获得的5-20mg/ml浓度的氧化石墨烯分散液250-1000ml放置到高压反应釜中，按照氧化石墨烯分散液和还原剂的质量比为1：0.2-2，添加抗坏血酸、抗坏血酸钠、水合肼、亚硫酸氢钠等一种或几种作为还原剂。将步骤(2)处理好的泡沫金属浸泡其中，进行80℃-350℃高压密封热处理0.5-5小时，使石墨烯自由组装并负载到泡沫金属中。将获得的石墨烯负载的泡沫金属，取出进行冷冻干燥处理，备用。本步骤利用氧化石墨烯溶液的酸性，对泡沫金属表面氧的化层进行腐蚀，使泡沫镍表面出现阳离子趋势，通过表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而使石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫金属上。同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来。
(4)制备石墨烯导热垫片：将步骤(3)中负载好石墨烯的泡沫金属进行导热硅脂类及导热硅胶等导热材料的填充，先用刮刀将导热材料刮涂至泡沫金属的空隙之中，随后，在温度90-250℃经过0.3-1小时固化处理，用压力机施加3-30MPa压力使得导热填料与石墨烯负载好的泡沫金属一同压制成片，从而获得石墨烯金属导热垫片。
实施例1：
以Hummer法制备的氧化石墨烯作为负载前躯体，以2mm厚度及孔径为0.05mm的泡沫镍作为基体。
(1)配制氧化石墨烯分散液：将Hummer法制备的氧化石墨烯分散于NMP溶剂中，添加0.5mg的聚乙烯基吡咯烷酮(CAS号25249-54-1)于溶液中作为改性剂对其进行表面改性处理，配制成8mg/ml的氧化石墨烯分散液，并滴加浓盐酸将氧化石墨烯溶液调制呈酸性，使其PH＝3；
(2)对多孔的泡沫镍进行预处理：选定泡沫镍完全浸入盛有由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰和水按照质量比为12:7:6:85组成的混合溶液中，在室温温度条件下浸渍20分钟，然后蒸馏水洗涤5遍以上，最后置于电热恒温鼓风干燥箱中，温度设置为90℃条件下干燥处理，再将该抛光处理好的泡沫金属镍进行电化学氧化处理，即以浓度0.2mol/L草酸溶液作为电解质，以泡沫金属镍作为阳极，在恒定电压12V下，电化学氧化30分钟后，取出自然冷却到室温，使其表面生成一层均匀氧化层；
(3)制备石墨烯负载的泡沫镍：将步骤(1)中的8mg/ml浓度的酸性氧化石墨烯分散液500ml放置高压反应釜中，按照氧化石墨烯分散液和还原剂的质量比为2：1添加抗坏血酸作为还原剂。将步骤(2)处理好的泡沫镍浸泡其中，一并进行250℃温度，25Mpa高压密封热处理1小时，利用氧化石墨烯溶液的酸性，对泡沫金属表面的氧化层进行腐蚀，使泡沫镍表面出现阳离子趋势，使表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而使石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫镍上，同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来。将获得的石墨烯负载的泡沫镍，取出用冷冻机进行冷冻干燥处理，备用。
(4)对该石墨烯负载好的泡沫镍进行去离子水及乙醇反复冲洗处理6遍，其未出现负载物脱落现象，充分说明石墨烯通过步骤(3)处理能够稳定的沉积负载在泡沫镍表面，与金属镍搭接形成的良好导热通路。
(5)制备石墨烯导热垫片：将步骤(3)中负载好石墨烯的泡沫镍进行膏状导热材料的填充，先用刮刀将膏状导热材料刮涂至泡沫镍的空隙之中，随后，通过zs-406B电动加硫成型机施加10MPa压力使得导热填料与石墨烯负载好的泡沫镍一同压制，并升温至180℃条件下经过0.5小时，促进其加成反应从而实现固化，，从而获得石墨烯导热垫片，采用ASTMD5470测试方法得到其导热系数为7W/m·K。
上述的膏状导热材料(导热硅脂)按质量份由以下组分组成：100份3μm球形氧化铝；300份35μm球形氧化铝；20份1μm氧化锌；18份3000cps粘度的乙烯基硅油(其中乙烯基质量分数为0.14％)；10份东爵110-2S生胶和1份含氢量为0.16％的含氢硅油。制备过程为，将上述原料置于搅拌机中预搅拌后，再经开炼机混炼5遍左右获得固化前的膏状导热材料。
实施例2：
以Hummer法制备的氧化石墨烯作为负载前躯体，以1mm厚度及孔径为0.05mm的泡沫镍作为基体。
(1)配制氧化石墨烯分散液：将Hummer法制备的氧化石墨烯分散于NMP溶剂中，添加0.5mg钛酸酯偶联剂(国药试剂，产品编号391750703)作为改性剂对其进行表面改性处理，配制成5mg/ml的氧化石墨烯分散液，并滴加浓盐酸将氧化石墨烯溶液调制呈酸性，使其PH＝3；
(2)对多孔的泡沫镍进行预处理：选定泡沫镍完全浸入盛有由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰和水按照质量比为12:7:6:85组成的溶液中，在室温温度条件下浸渍20分钟，将金属镍表面膜层进行去除抛光，然后蒸馏水洗涤5遍以上，最后置于90℃电热恒温鼓风干燥箱干燥处理后，再将该抛光处理好的泡沫金属镍进行电化学氧化处理，即以浓度0.5mol/L草酸溶液作为电解质，以泡沫金属镍作为阳极，在恒定电压12V下，电化学氧化30分钟后，取出自然冷却到室温，使其表面生成一层均匀氧化层；
(3)制备石墨烯负载的泡沫镍：将步骤(1)中的5mg/ml浓度的酸性氧化石墨烯分散液800ml放置高压反应釜中，按照氧化石墨烯分散液和还原剂的质量比为2：1添加抗坏血酸钠作为还原剂。将步骤(2)处理好的泡沫镍浸泡其中，一并进行250℃温度，25Mpa高压密封热处理1小时，利用氧化石墨烯溶液的酸性，对泡沫镍表面的氧化层进行腐蚀，使其骨架表面出现阳离子趋势，通过表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而使石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫镍上，同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来。将获得的石墨烯负载的泡沫镍，取出进行冷冻干燥处理，备用。
(4)对该石墨烯负载好的泡沫镍进行去离子水及乙醇反复超声冲洗处理6遍，其未出现负载物脱落现象，充分说明石墨烯通过步骤(3)处理能够稳定的沉积负载在泡沫镍表面，与金属镍搭接形成的良好导热通路。
(5)制备石墨烯导热垫片：将步骤(3)中负载好石墨烯的泡沫镍进行膏状导热材料的填充，先用刮刀将膏状导热材料刮涂至泡沫镍的空隙之中，随后，通过zs-406B电动加硫成型机施加10MPa压力使得导热填料与石墨烯负载好的泡沫镍一同压制，并升温至180℃经过0.5小时固化处理，从而获得1mm厚度的石墨烯导热垫片，采用ASTM D5470测试方法得到其导热系数6.3W/m·K。
上述的膏状导热材料(导热硅脂)的制备方法同实施例1。
实施例3：
以Hummer法制备的氧化石墨烯作为负载前躯体，以2mm厚度及孔径为0.05mm的泡沫铜作为基体。
(1)配制氧化石墨烯分散液：将Hummer法制备的氧化石墨烯分散于NMP溶剂中，利用0.5mg聚乙烯基吡咯烷酮作为改性剂对其进行表面改性处理，配制成8mg/ml的氧化石墨烯分散液，并滴加浓盐酸将氧化石墨烯溶液调制呈酸性，使其PH＝4；
(2)对多孔的泡沫铜进行预处理：选定泡沫铜完全浸入盛有由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰、水按照质量比为12:7:6:85组成的溶液中，在室温温度条件下浸渍20分钟，将金属镍表面膜层进行去除抛光，然后蒸馏水洗涤5遍以上，最后置于90℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥处理后，再将该抛光处理好的泡沫金属铜进行电化学氧化处理，即以浓度0.2mol/L草酸溶液作为电解质，以泡沫金属铜作为阳极，在恒定电压12V下，电化学氧化30分钟后，取出自然冷却到室温，使其表面生成一层均匀氧化层；
(3)制备石墨烯负载的泡沫铜：将步骤(1)中获得的8mg/ml浓度的酸性氧化石墨烯分散液500ml放置高压反应釜中，按照氧化石墨烯分散液和还原剂的质量比为2：1添加抗坏血酸作为还原剂。将步骤(2)处理好的泡沫铜浸泡其中，一并进行250℃温度，25Mpa高压密封热处理1h，利用氧化石墨烯溶液的酸性，对泡沫铜表面的氧化层进行腐蚀，使泡沫铜表面出现阳离子趋势，使表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而使石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫铜上，同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来。将获得的石墨烯负载的泡沫铜，取出进行冷冻干燥处理，备用。
(4)对该石墨烯负载好的泡沫铜进行去离子水及乙醇反复冲洗处理5遍，其未出现负载物脱落现象，充分说明石墨烯通过步骤(3)处理能够稳定的沉积负载在泡沫铜表面，与金属铜搭接形成的良好导热通路。
(5)制备石墨烯导热垫片：将步骤(3)中负载好石墨烯的泡沫铜进行膏状导热材料的填充，先用刮刀将导热材料刮涂至泡沫铜的空隙之中，随后，通过zs-406B电动加硫成型机施加10MPa压力使得导热填料与石墨烯负载好的泡沫镍一同压制，并升温至180℃经过0.5h固化处理，从而获得2mm厚度的石墨烯导热垫片，采用ASTMD5470测试方法得到其导热系数达7W/m·K。
上述的膏状导热材料(导热硅脂)的制备方法同实施例1。
实施例4：
以Hummer法制备的氧化石墨烯作为负载前躯体，以2mm厚度及孔径为0.05mm的泡沫铝作为基体。
(1)配制氧化石墨烯分散液：将Hummer法制备的氧化石墨烯分散于DMF溶液中，利用0.5mg钛酸偶联剂作为改性剂对其进行表面改性处理，配制成5mg/ml的氧化石墨烯分散液，并滴加浓盐酸将氧化石墨烯溶液调制呈酸性，使其PH＝4；
(2)对多孔的泡沫铝进行预处理：选定泡沫铝完全浸入盛有由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰、水按照质量比为12:7:6:85组成的溶液中，在室温温度条件下浸渍20分钟，将金属镍表面膜层进行去除抛光，然后蒸馏水洗涤5遍以上，最后置于90℃电热恒温鼓风干燥箱中干燥处理后，再将该抛光处理好的泡沫金属铝进行电化学氧化处理，即以浓度0.25mol/L草酸溶液作为电解质，以泡沫金属铝作为阳极，在恒定电压12V下，电化学氧化30分钟后，取出自然冷却到室温，使其表面生成一层均匀氧化层；
(3)制备石墨烯负载的泡沫铝：将步骤(1)中获得的5mg/ml浓度的酸性氧化石墨烯分散液800ml放置高压反应釜中，按照氧化石墨烯分散液和还原剂的质量比为2：1添加抗坏血酸钠作为还原剂。将步骤(2)处理好的泡沫铝浸泡其中，一并进行250℃温度，25Mpa高压密封热处理1h，利用氧化石墨烯溶液的酸性，对泡沫铝表面的氧化层进行腐蚀，使泡沫铝表面出现阳离子趋势，通过表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而使石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫铝上，同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来。将获得的石墨烯负载的泡沫铝，取出进行冷冻干燥处理，备用。
(4)对该石墨烯负载好的泡沫铝进行去离子水及乙醇反复冲洗处理5遍，其未出现负载物脱落现象，充分说明石墨烯通过步骤(3)处理能够稳定的沉积负载在泡沫铝表面，与金属铝搭接形成的良好导热通路。
(5)制备石墨烯导热垫片：将步骤(3)中负载好石墨烯的泡沫铝进行膏状导热材料的填充，先用刮刀将导热材料刮涂至泡沫铝的空隙之中，随后，通过zs-406B电动加硫成型机施加10MPa压力使得导热填料与石墨烯负载好的泡沫镍一同压制，并升温至180℃经过0.5h固化处理，从而获得2mm厚度的石墨烯导热垫片，采用ASTM D5470测试方法得到其导热系数为6.8W/m·K。
上述的膏状导热材料(导热硅脂)的制备方法同实施例1。
本发明以上实施例具有如下优点：
1、本发明利用水热/溶剂热法实现改性石墨烯稳定均匀负载在预处理的泡沫金属骨架表面，相对于传统报道的采用化学气相沉积、电泳沉积或电镀等处理方法在金属表面包覆石墨烯材料，高压密封溶剂热反应条件温和，成本低廉，而且操作过程简单，易于控制，而且石墨烯负载于泡沫金属中结合紧密均匀，对该负载好的泡沫金属进行去离子水及乙醇反复冲洗处理至少三遍，没有出现负载物脱落现象，说明石墨烯通过该处理很好的沉积负载在泡沫金属表面，形成的导热通路良好。
2、本发明石墨烯金属导热垫片的制备方法，是以高浓度氧化石墨烯溶液为前躯体，通过将其调制成酸性，对泡沫金属表面均匀的氧化层进行腐蚀，使泡沫镍表面出现阳离子趋势，利用表面带有阴离子的氧化石墨烯与其结合，从而实现石墨烯有效均匀地定向负载在泡沫金属骨架表面上的目的，形成很好的导热通路。同时在还原剂的作用下，将氧化石墨烯进一步热还原，使石墨烯本征特性充分体现出来，获得石墨烯均匀负载的泡沫金属。
3、本发明石墨烯金属导热垫片的制备方法利用石墨烯与金属协同作用并强化导热能力，发挥石墨烯优异的导热性能并与金属填充导热硅脂协同散热。通过填充可固化的导热硅脂或导热硅胶，减小热阻，所获得的石墨烯金属导热垫片不仅导热系数高达7W/m·K，而且能够根据泡沫金属的厚度、尺寸及孔隙率等参数实现对垫片尺寸及柔韧性的可控性研制，能够很好地运用于大功率的LED照明灯具上，把LED光源产生的热量传导到散热器上,再利用散热器的面积进行热辐射散热和空气空冷散热。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
101、配制氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于溶剂中，氧化石墨烯在分散液中的质量-体积浓度为5-20mg/ml，利用改性剂对石墨烯进行表面处理，并将氧化石墨烯分散液调制成酸性；
102、对泡沫金属进行预处理：通过电化学氧化，使泡沫金属表面形成氧化层；
103、制备石墨烯负载的泡沫金属：将氧化石墨烯分散液和还原剂按质量比1：0.2-2配制成混合液；将进行过预处理的泡沫金属浸在混合液中，在80℃-350℃温度下密封热处理0.5-5小时，获得石墨烯负载的泡沫金属；
104、制备石墨烯导热垫片：石墨烯负载的泡沫金属填充膏状导热材料后，对导热材料进行固化处理；将填充有导热材料石墨烯负载的泡沫金属压制成片，获得石墨烯金属导热垫片；
所述泡沫金属的厚度为0.5-10mm，孔径为0.01-2mm；所述步骤102包括以下步骤：
401、将泡沫金属浸入由重铬酸钠、硫酸镁、硫酸锰和水按照质量比10-12:5-8:5-7:80-90组成的混合溶液中10-30分钟，将泡沫金属表面膜层去除，然后用蒸馏水洗涤5遍以上；
402、将泡沫金属置于鼓风的干燥箱中，温度为80-120℃的条件下干燥处理；
403、以泡沫金属作为阳极，以浓度0.2-0.8mol/L的草酸溶液为电解质，电化学氧化10-60分钟，使泡沫金属表面形成均匀的氧化层。
2.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，在步骤101中，氧化石墨烯是Hummer法制备的氧化石墨烯；所述的溶剂是水、无水乙醇、DMF和NMP中的一种或一种以上的混合液；所述的改性剂是钛酸偶联剂、硅烷偶联剂、表面活性剂和两亲性聚合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，在步骤101中，氧化石墨烯分散液的PH值为2至6。
4.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，在步骤103中，还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、水合肼、亚硫酸氢钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，在步骤104中，将导热材料刮涂至泡沫金属的空隙之中后，在温度90-250℃条件下，经过0.3-1小时固化处理。
6.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，所述的改性剂是聚乙烯基吡咯烷酮或钛酸酯偶联剂。
7.根据权利要求1所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，在步骤104中，石墨烯负载的泡沫金属填充的膏状导热材料按质量份由以下组分组成：400份球形氧化铝、20份氧化锌、18份乙烯基硅油、10份生胶和1份含氢硅油。
8.根据权利要求7所述的石墨烯金属导热垫片的制备方法，其特征在于，400份球形氧化铝包括100份3μm的球形氧化铝和300份35μm的球形氧化铝；氧化锌为1μm氧化锌；乙烯基硅油为3000cps粘度的乙烯基硅油，其中乙烯基的质量份数为0.14％；生胶为东爵110-2S生胶，含氢硅油为含氢量为0.16％的含氢硅油。
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