CN111526695A - 一种双面石墨烯散热膜及制备方法 - Google Patents
一种双面石墨烯散热膜及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111526695A CN111526695A CN202010164150.1A CN202010164150A CN111526695A CN 111526695 A CN111526695 A CN 111526695A CN 202010164150 A CN202010164150 A CN 202010164150A CN 111526695 A CN111526695 A CN 111526695A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- sided
- heat dissipation
- double
- natural 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.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 129
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 128
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 44
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 11
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明属于导热材料技术领域，具体涉及一种双面石墨烯散热膜及制备方法，步骤如下：在水中浸泡氧化石墨烯，并进行超声波搅拌，形成氧化石墨烯溶液；将天然石墨卷材的背面贴合到PET双面硅胶膜上，制成天然石墨背胶卷材；将氧化石墨烯溶液涂布到天然石墨卷材的正面，并连续干燥还原形成上石墨烯层；将所得单面石墨烯散热膜卷材中的PET双面硅胶膜剥离；将氧化石墨烯溶液涂布到天然石墨层背面，并连续干燥还原形成下石墨烯层，从而制得双面石墨烯散热膜卷材。本发明生产工艺简单，便于操作，且获得的产品质量稳定，效果好，适于推广与应用。本发明适合在各类电子产品的高散热中使用，可提高电子产品的运行速度和使用者的舒适度，增加产品的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于导热材料技术技术领域，具体涉及一种双面石墨烯散热膜及制备方法。
背景技术
随着电子、电气设备应用范围的扩大和普及，对电子设备的性能和结构要求越来越严格，包括更高的处理速度、更高的处理频率、更小的体积、更轻的重量、更高的功率。电子设备的更新换代给人们生活带来极大方便和极好体验，同时也带来发热更多、电磁波污染更严重等问题。
目前，国内和国际散热产品主要以人工石墨、天然石墨及金属材料散热为主。人工石墨卷材是目前市场主要产品之一，但是由于天然石墨膜可以做厚，热熔比高，很多大尺寸TV生产商在显示模组4-8K级TV显示屏幕散热选择天然石墨膜散热。但是，天然石墨膜在大尺寸加工中生产工艺难，损耗率高，缺乏复合配套设备。石墨烯产品在生产和市场应用领域也出现了瓶颈。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的缺陷，提供一种散热性能好，同时能够降低电磁污染的石墨烯散热膜及制备方法。而且本发明解决了石墨烯粉剂产品的市场应用难题、拓展了中国石墨烯产品在消费类电子产品中的应用空间。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种双面石墨烯散热膜制备方法，包括以下步骤：S1：制成氧化石墨烯溶液：在水中浸泡氧化石墨烯，并进行超声波搅拌，形成氧化石墨烯溶液；
S2：制成天然石墨背胶卷材：将天然石墨卷材的背面贴合到厚度为0.05mm的PET双面硅胶膜上，制成天然石墨背胶卷材备用；
S3：制成单面石墨烯散热膜卷材：将步骤S1所得的氧化石墨烯溶液涂布到步骤S2中所述天然石墨卷材的正面，连续干燥并使用还原剂将其还原，形成上石墨烯层，所述上石墨烯层的厚度为0.025mm，制得单面石墨烯散热膜卷材；
S4：剥离PET双面硅胶膜：将步骤S3中所得单面石墨烯散热膜卷材中的PET双面硅胶膜剥离，留下上石墨烯层和天然石墨层卷材备用；
S5：制成双面石墨烯散热膜：将氧化石墨烯溶液涂布到步骤S4所得上石墨烯层和天然石墨层卷材中的天然石墨层背面，连续干燥并使用还原剂将其还原，形成下石墨烯层，并收卷，所述下石墨烯层的厚度为0.025mm，从而制得双面石墨烯散热膜卷材。
进一步地，在步骤S1中，将氧化石墨烯与水混合倒入超声波浸泡设备，并加入EP/DDM固化剂进行超声波浸泡搅拌，搅拌转速设定为5000～7500rps，搅拌混合8～12h。
进一步地，所述EP/DDM固化剂加入量为氧化石墨烯与水总重量的2％。
进一步地，在步骤S3中，所述还原剂为尿素和/或抗坏血酸。
进一步地，所述步骤S3和S5中，采用线式涂布设备将氧化石墨烯溶液分别涂布到天然石墨卷材正面和背面，再经过80-130℃连续性烘干。
进一步地，所述天然石墨卷材厚度为0.025～0.15mm。
进一步地，所述PET双面硅胶膜的粘性为1～3G。
一种双面石墨烯散热膜，包括上石墨烯层、下石墨烯层和天然石墨层；所述天然石墨层为中间层，所述天然石墨层一面涂布上石墨烯层，另一面涂布下石墨烯层。
本发明的一种双面石墨烯散热膜及制备方法的有益效果是：
1、本发明的一种双面石墨烯散热膜，生产工艺简单，便于操作，且获得的产品质量稳定，效果好，适于推广与应用。
2、本发明的一种双面石墨烯散热膜具有极高散热效果，适合在各类电子产品的高散热中使用，可提高电子产品的运行速度和使用者的舒适度，增加产品的使用寿命。
3、本发明解决了石墨烯粉剂产品的市场应用难题、拓展了中国石墨烯产品在消费类电子产品中的应用空间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明双面石墨烯散热膜实施例结构示意图；
图2是本发明双面石墨烯散热膜制造流程图。
图中:1、上石墨烯层；2、天然石墨层；3、下石墨烯层。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明的一种双面石墨烯散热膜的具体实施例的示意图，中间层为天然石墨层2，天然石墨层2的背面和正面均涂布石墨烯，形成上石墨烯层1和下石墨烯层3。
如图2所示的一种双面石墨烯散热膜制造方法流程图，以制造TYGOGS-0100S型号产品的方法为例：包括以下步骤：
S1：制成氧化石墨烯溶液：在水中浸泡氧化石墨烯，并进行超声波搅拌，形成氧化石墨烯溶液。
S2：将厚度为0.05mm±0.01mm，宽度520mm，长度100m的天然石墨卷材背面贴合厚度为0.01mm，粘性为1-3G的PET双面硅胶膜，制得天然石墨背胶卷材备用。
S3：将S1中制得的氧化石墨烯溶液涂布到S2中制得的天然石墨背胶卷材正面，连续干燥，并使用还原剂进行还原，形成上石墨烯层，上石墨烯层干燥后的厚度为0.025mm，并且收卷，从而制得单面石墨烯散热膜卷材。
S4：剥离PET双面硅胶膜：将步骤S3中所得单面石墨烯散热膜卷材中的PET双面硅胶膜剥离，留下上石墨烯层和天然石墨卷材备用。
S5：制成双面石墨烯散热膜：将氧化石墨烯溶液涂布到步骤S4所得上石墨烯层和天然石墨卷材中的天然石墨层背面，并连续干燥，使用还原剂进行还原，形成下石墨烯层，并收卷，所述下石墨烯层的厚度为0.025mm，从而制得双面石墨烯散热膜卷材，双面石墨烯散热膜总厚度为0.1mm。
为制造不同厚度不同型号的双面石墨烯散热膜，可对上石墨烯层、天然石墨层和下石墨烯层分别设置不同的厚度。比如，制造TYGOGS-0100S型号产品，选择天然石墨层厚度为0.05mm±0.01mm，上石墨烯层的厚度为0.025mm，下石墨烯层的厚度为0.025mm，最终双面石墨烯散热膜总厚度约0.1mm。制造TYGOGS-0500S型号产品，选择天然石墨层厚度为0.45mm±0.03mm，上石墨烯层的厚度为0.025mm，下石墨烯层的厚度为0.025mm，最终双面石墨烯散热膜总厚度约0.5mm。制造TYGOGS-1000S型号产品，选择天然石墨层厚度为0.95mm±0.1mm，上石墨烯层的厚度为0.025mm，下石墨烯层的厚度为0.025mm，，最终双面石墨烯散热膜总厚度约1.00mm。
优选地，在步骤S1中制作氧化石墨烯溶液时，可加入EP/DDM固化剂，并进行超声波浸泡搅拌，搅拌转速设定为5000-7500rps，搅拌混合8-12h。
优选地，EP/DDM固化剂加入量为氧化石墨烯与水总重量的2％。
优选地，在步骤S3和S5中，对氧化石墨烯进行还原采用的还原剂为尿素和/或抗坏血酸。
优选地，在步骤S3和S5中，为提高生产效率，采用线式涂布设备将氧化石墨烯溶液涂布到天然石墨卷材正面，再经过80-130℃连续性烘干，形成氧化石墨烯层。
优选地，天然石墨卷材厚度为0.025～0.15mm。
为了检测得到的双面石墨烯散热膜的导热性能，对其进行了导热性能测试，过程如下：
测试设备
AT330分析仪，德国耐驰467
测试样品
型号分别为TYGOGS-0100S、TYGOGS-0500S、TYGOGS-1000S的双面石墨烯散热膜
测试依据
ASTM E1461-13、ASTM E1269-11、GB/T 1033.1-2008《材料导热效能的测试方法》
测试结果
型号为TYGOGS-0100S的双面石墨烯散热膜测试结果如下：
型号为TYGOGS-0500S的双面石墨烯散热膜测试结果如下：
型号为TYGOGS-1000S的双面石墨烯散热膜测试结果如下：
从上述测试结果中可知，型号为TYGOGS-0100S的双面石墨烯散热膜热扩散系数为：292.134mm2/s，导热系数为：359.450W/(m*K)。
型号为TYGOGS-0100S的双面石墨烯散热膜热扩散系数为：241.980mm2/s，导热系数为：272.312W/(m*K)。
型号为TYGOGS-0100S的双面石墨烯散热膜热扩散系数为：240.345mm2/s，导热系数为：284.466W/(m*K)。
进而可知，本发明的双面石墨烯散热膜具有优良的导热性能。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：制成氧化石墨烯溶液：在水中浸泡氧化石墨烯，并进行超声波搅拌，形成氧化石墨烯溶液；
S2：制成天然石墨背胶卷材：将天然石墨卷材的背面贴合到厚度为0.05mm的PET双面硅胶膜上，制成天然石墨背胶卷材备用；
S3：制成单面石墨烯散热膜卷材：将步骤S1所得的氧化石墨烯溶液涂布到步骤S2中所述天然石墨卷材的正面，连续干燥并使用还原剂将其还原，形成上石墨烯层，所述上石墨烯层的厚度为0.025mm，制得单面石墨烯散热膜卷材；
S4：剥离PET双面硅胶膜：将步骤S3中所得单面石墨烯散热膜卷材中的PET双面硅胶膜剥离，留下上石墨烯层和天然石墨层卷材备用；
S5：制成双面石墨烯散热膜：将氧化石墨烯溶液涂布到步骤S4所得上石墨烯层和天然石墨层卷材中的天然石墨层背面，连续干燥并使用还原剂将其还原，形成下石墨烯层，并收卷，所述下石墨烯层的厚度为0.025mm，从而制得双面石墨烯散热膜卷材。
2.根据权利要求1所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：在步骤S1中，将氧化石墨烯与水混合倒入超声波浸泡设备，并加入EP/DDM固化剂进行超声波浸泡搅拌，搅拌转速设定为5000～7500rps，搅拌混合8～12h。
3.根据权利要求2所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：所述EP/DDM固化剂加入量为氧化石墨烯与水总重量的2％。
4.根据权利要求1所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述还原剂为尿素和/或抗坏血酸。
5.根据权利要求1所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：所述步骤S3和S5中，采用线式涂布设备将氧化石墨烯溶液分别涂布到天然石墨卷材正面和背面，再经过80-130℃连续性烘干。
6.根据权利要求1所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：所述天然石墨卷材厚度为0.025～0.15mm。
7.根据权利要求1所述的双面石墨烯散热膜制备方法，其特征在于：所述PET双面硅胶膜的粘性为1～3G。
8.一种双面石墨烯散热膜，其特征在于：采用权利要求1～7中任一项所述方法制备。
9.根据权利要求8所述的双面石墨烯散热膜，其特征在于：包括：上石墨烯层、下石墨烯层和天然石墨层；所述天然石墨层为中间层，所述天然石墨层一面涂布上石墨烯层，另一面涂布下石墨烯层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010164150.1A CN111526695B (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种双面石墨烯散热膜及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010164150.1A CN111526695B (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种双面石墨烯散热膜及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111526695A true CN111526695A (zh) | 2020-08-11 |
| CN111526695B CN111526695B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=71901984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010164150.1A Active CN111526695B (zh) | 2020-03-11 | 2020-03-11 | 一种双面石墨烯散热膜及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111526695B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113097604A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 信骅(上海)器材有限公司 | 一种具有低热阻、高压缩性、缓冲功能的电动汽车专用石墨烯散热组件及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102573413A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-11 | 深圳市爱诺菲科技有限公司 | 一种石墨烯散热材料及其制备方法和应用 |
| CN204741649U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-11-04 | 江苏传奇科技有限公司 | 一种电子产品的散热件 |
| 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 |
| CN107311659A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 李若明 | 一种石墨膜/石墨烯复合薄膜的制备方法 |
| CN108455580A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-28 | 苏州天煜新材料科技有限公司 | 一种石墨烯薄膜卷状材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-03-11 CN CN202010164150.1A patent/CN111526695B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102573413A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-11 | 深圳市爱诺菲科技有限公司 | 一种石墨烯散热材料及其制备方法和应用 |
| CN204741649U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-11-04 | 江苏传奇科技有限公司 | 一种电子产品的散热件 |
| 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 |
| CN107311659A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 李若明 | 一种石墨膜/石墨烯复合薄膜的制备方法 |
| CN108455580A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-08-28 | 苏州天煜新材料科技有限公司 | 一种石墨烯薄膜卷状材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113097604A (zh) * | 2021-04-02 | 2021-07-09 | 信骅(上海)器材有限公司 | 一种具有低热阻、高压缩性、缓冲功能的电动汽车专用石墨烯散热组件及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111526695B (zh) | 2024-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106700113B (zh) | 一种透明加热膜及其制备方法 | |
| CN107674228A (zh) | 石墨烯导热膜的制备方法 | |
| CN103491660B (zh) | 涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃及其制备方法和供暖模块 | |
| CN107338426B (zh) | 一种在聚酰亚胺薄膜表面生长高粘结性银金属图案的方法 | |
| CN111526695A (zh) | 一种双面石墨烯散热膜及制备方法 | |
| CN111518483A (zh) | 一种单面石墨烯散热膜及制备方法 | |
| CN113969115A (zh) | 一种快速流平超薄网格胶带及其制备方法 | |
| CN212086752U (zh) | 一种双面石墨烯散热膜 | |
| CN212560079U (zh) | 一种单面石墨烯散热膜 | |
| CN103554921B (zh) | 一种具有导热及电磁屏蔽功能弹性材料的制备方法 | |
| CN111726977A (zh) | 全方位高导热的电磁屏蔽材料及其制备方法 | |
| CN102385999B (zh) | 一种染料敏化太阳能电池的柔性复合对电极及其制备方法 | |
| CN110901184A (zh) | 一种电热一体板及制备方法 | |
| CN102983078B (zh) | 一种整流二极管的制作方法 | |
| CN109081671A (zh) | 一种陶瓷基燃料电池极板及制备方法 | |
| CN204697470U (zh) | 一种新型石墨导热膜 | |
| CN110260701A (zh) | 换热器件及其制备方法、空调末端以及空调系统 | |
| CN106630927B (zh) | 一种隔热复合材料 | |
| CN107083163B (zh) | 一种导热型反射膜的制备方法 | |
| CN112851992B (zh) | 导热垫片的生产方法及设备 | |
| CN105336508A (zh) | 一种柔性的透明二硫化钼薄膜电极的制备方法 | |
| CN109673068B (zh) | 一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法 | |
| CN112996153A (zh) | 一种石墨烯加热板及其制备方法和应用 | |
| CN110381179A (zh) | 一种应用于手机、平板的石墨烯导热膜 | |
| CN204494339U (zh) | 一种背光模组导热片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |