CN112358652A - 一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，包括：S1、采用自组装法制备氧化物修饰的石墨烯复合水凝胶；S2、将石墨烯复合水凝胶制备三维石墨烯复合气凝胶；和S3、再将三维石墨烯复合气凝胶制备成纳米线，并实现纳米线与石墨烯微片构成的三维网络连接，获得三维石墨烯‑纳米线杂化气凝胶；S4、对三维石墨烯‑纳米线杂化气凝胶进行热还原处理；S5、以三维石墨烯杂化气凝胶作为骨架，将高分子材料充于三维石墨烯杂化气凝胶骨架中，得到三维石墨烯热界面材料。

Description

一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种热界面材料的制备方法，具体涉及一种采用三维石墨烯作为骨架的热界面材料的制备方法。
背景技术
近年来，随着电子器件及智能终端集成度的不断提升，散热问题成为制约器件及终端性能的关键因素之一，在此背景下，孕育出了“热管理材料及技术”这一重要学术和工程概念，而热界面材料是热管理材料近年发展的热点方向，特别是在5G技术飞速发展的情况下，具有较高导热系数的高性能热界面材料，具有重要的应用价值和潜力。
石墨烯材料是二十一世纪的战略性新兴材料，具备良好的导电、导热性能，以及在光学、力学方面具有重要的应用潜力。三维石墨烯气凝胶材料，是基于二维石墨烯材料构建而成的三维结构，具有比表面积大，导电性能好，结构强度优异的特点，在储能、传感器及污染物吸附清除领域具备重要的应用前景。三维石墨烯气凝胶材料，具有非常好的可压缩性以及回弹特性，是制备高性能热界面材料的具有很好潜力的基础材料。当前已报道的三维石墨烯气凝胶材料，通常导热性能非常差。上述原因在于三维石墨烯气凝胶材料的石墨烯片层之间具有非常大的接触热阻，导致热量传递不畅，这导致三维石墨烯气凝胶材料无法在热界面材料领域获得应用。因此，若要实现三维石墨烯气凝胶结构材料具备热界面材料的实际应用性能，必须要对三维石墨烯进行改性处理。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，包括：
S1、采用自组装法制备氧化物修饰的石墨烯复合水凝胶；
S2、将石墨烯复合水凝胶制备三维石墨烯复合气凝胶；和
S3、再将三维石墨烯复合气凝胶制备成纳米线，并实现纳米线与石墨烯微片构成的三维网络连接，获得三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶；
S4、对三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行热还原处理；
S5、以三维石墨烯杂化气凝胶作为骨架，将高分子材料充于三维石墨烯杂化气凝胶骨架中，得到三维石墨烯热界面材料。
根据本发明的一个方面，所述步骤S1的具体方法为：
S1-1、采用氧化石墨烯、二氧化硅或三氧化铝纳米粉超声分散于水溶液中，获得混合分散水溶液；
S1-2、添加浓度为25％的氨水到S1-1制备的混合分散水溶液中，获得混合溶液，使得混合液中的氧化石墨烯的质量浓度为3-12g/L；
S1-3、将S1-2形成的混合溶液倒入容器中，并向容器内注入有机溶剂，使其与S1-2形成的混合溶液充分混合，并静置，即可获得氧化石墨烯水凝胶和有机溶剂混合物；
S1-4、去除有机溶剂，获得被二氧化硅或三氧化铝纳米粉修饰的氧化石墨烯水凝胶，且被二氧化硅或三氧化二铝粉末修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：(3-10)。
根据本发明的一个方面，所述S1-1中，所述二氧化硅或三氧化二铝粉体粒径为30-2000nm，优选300nm。
根据本发明的一个方面，所述步骤S1-1中，所述氧化石墨烯、二氧化硅或三氧化铝纳米粉的质量比为1:(4-20)，优选1:6。
根据本发明的一个方面，所述S1-1中，还添加有碳纳米管。优选地，碳纳米管与氧化石墨烯的质量比例为(1-10)：100。为了提升水凝胶的机械强度及后续气凝胶的可压缩性，在步骤S1-1中可增加碳纳米管材料。
根据本发明的一个方面，所述S1-2中，所述混合液中的氧化石墨烯的质量浓度为5-7g/L。
根据本发明的一个方面，所述S1-2中，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：(30-100)，优选1：60。
根据本发明的一个方面，所述S1-3中，所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙酮、甲醇或醋酸。
根据本发明的一个方面，所述S1-3中，所述静置时间为0.5-20小时，优选5-8小时。
根据本发明的一个方面，所述S1-4中，采用蒸发法去除有机溶剂。
根据本发明的一个方面，所述S1-4中，被二氧化硅或三氧化二铝粉末修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6。
根据本发明的一个方面，所述S2,采用冷冻干燥法将石墨烯复合水凝胶制备三维石墨烯复合气凝胶。
根据本发明的一个方面，所述S3,采用碳热反应法制备三维石墨烯复合气凝胶；
根据本发明的一个方面，所述S3中，所述三维石墨烯复合气凝胶为石墨烯-碳化硅纳米线杂化气凝胶，具体制备方法为：
1)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氩气或氮气做保护气；
2)利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温至1200-1600℃，优选1400-1500℃，，并保持3-7分钟，优选4分钟；
3)冷却后即可获得相应的碳化硅纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间。
根据本发明的一个方面，所述S3中，所述三维石墨烯复合气凝胶为石墨烯-氮化铝纳米线杂化气凝胶，具体制备方法为：
1)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氮气做保护气；
2)利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温至1600-2300℃，优选2000-2200℃；
3)向腔体内通入氨气，并持续反应1-2小时；
4)反应结束后，经过冷却即可获得相应的氮化铝纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间。
根据本发明的一个方面，所述S4中，所述热还原处理的方法为：
1)将三维三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶材料放入热还原炉；
2)通入保护气体，所述保护气优选高纯氩气或氮气；
3)在0.5-2小时内，将热还原炉温度升至600-1000℃，优选850-950℃，保温2-10小时，优选6小时；
4)自然降温后，即可获得高度还原的三维石墨烯气凝胶。
根据本发明的一个方面，所述S5中，所述高分子材料采用树脂材料，所得三维石墨烯热界面材料为树脂基三维石墨烯热界面材料；所述树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、酚醛树脂中的一种或多种。
优选地，所述树脂基三维石墨烯热界面材料按照如下方法制得：
将树脂材料与所述三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行混合，随后固化即可获得树脂基三维石墨烯热界面材料。
优选地，所述固化采用热固化形式，固化温度为80-180℃，时间为0.5-5小时；进一步优选地，固化温度为150℃，时间为1小时。
优选地，所述树脂与三维石墨烯-纳米线杂化气凝的质量比为(4-20)：1，优选8：1。
根据本发明的一个方面，所述S5中，所述高分子材料采用硅胶，所得三维石墨烯热界面材料为高弹性硅胶基三维石墨烯热界面材料。
优选地，所述高弹性硅胶基热界面材料按如下方法制得：
将硅胶材料与获得的三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行混合，随后固化即可获得高弹性硅胶基三维石墨烯热界面材料。
优先地，所述固化采用自然固化或加热固化形式，加热固化时，固化温度为50-150℃，时间0.5-5小时；进一步优选地，加热固化时，固化温度为130℃，固化时间为40分钟。
优选地，所述硅胶与三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶的质量比为：(4-20)：1；优选7：1。
本发明方法在制备气凝胶的制程中，采用预制备三维石墨烯气凝胶，再制备三维石墨烯-纳米线杂化复合结构。首先选择低成本、可大规模制备的水凝胶制备方法，且在水凝胶制备过程中，采用二氧化硅或三氧化二铝纳米颗粒对石墨烯片层进行修饰，使得二氧化硅或三氧化二铝纳米颗粒附着于石墨烯片层之上。随后再采用常见的冷冻干燥法使得水凝胶转变为气凝胶，并在高温下采用碳热反应法获得碳化硅或三氧化二铝纳米线，最终所得产品形成三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶的三维网络结构稳定，可用于填充一些功能材料的骨架。完成填充树脂或硅胶的三维石墨烯杂化复合导热薄膜，根据不同的工艺条件，其纵向导热系数范围为10-28W/m·K。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
下面将根据本发明的各个实施例进行详细描述。
实施例1：
一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，具体为：
1)将氧化石墨烯(GO)、二氧化硅纳米粉(300nm粒径)超声分散于水溶液中，获得氧化石墨烯混合分散水溶液，氧化石墨烯的质量浓度为6g/L；
2)随后添加浓度为25％的氨水到制备的氧化石墨烯/二氧化硅混合分散水溶液中，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：60。
3)将2)形成的混合溶液倒入容器中，向容器内注入乙醇，使其与2)形成的混合溶液充分混合，并静置5小时，即可获得氧化石墨烯水凝胶和有机溶剂混合物。采用蒸发法去除乙醇，即获得氧化石墨烯水凝胶；
4)对制备的三维石墨烯水凝胶进行真空冷冻干燥，获得三维石墨烯混合气凝胶，且被二氧化硅修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6；
5)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氩气做保护气。利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温1400℃，并保持4分钟；
6)将热还原炉冷却后即可获得相应的碳化硅纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间；
7)将热固化体系环氧树脂材料与获得的石墨烯杂化混合气凝胶材料进行充分混合，使得环氧树脂包覆且填充入石墨烯气凝胶；
8)经150℃，1小时固化后，即可获得环氧树脂包覆三维杂化石墨烯热界面材料，环氧树脂与氧化石墨烯混合气凝胶质量比为8：1，该热界面材料的纵向热导率为13W/m·K。
实施例2：
一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，具体为：
1)将氧化石墨烯(GO)、三氧化二铝纳米粉(300nm粒径)超声分散于水溶液中，获得氧化石墨烯混合分散水溶液，氧化石墨烯的质量浓度为3g/L；；
2)将乙二胺四乙酸(EDTA)加入1)形成的分散液中进行超声分散，且GO与EDTA的质量比为1：4；
3)将2)形成的分散溶液放入反应釜中，且反应釜在100℃保温10小时，随后冷却，即可获得凝胶混合物；用乙醇与水对凝胶混合物进行清洗，即可获得三维氧化石墨烯/三氧化二铝纳米粉混合水凝胶；
4)对制备的三维石墨烯水凝胶进行真空冷冻干燥，获得三维石墨烯混合气凝胶，且被三氧化二铝修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6；
5)将三氧化二铝修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氮气做保护气。利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温至2000℃，并通入氨气反应1小时；
6)将热还原炉冷却后即可获得相应的氮化铝纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间；
7)将硅胶与获得的石墨烯杂化混合气凝胶材料进行充分混合，使得硅胶包覆且填充入石墨烯气凝胶；
8)经24小时自然固化后，即可获得环氧树脂包覆三维杂化石墨烯热界面材料，硅胶与氧化石墨烯混合气凝胶质量比为10：1，该热界面材料的纵向热导率为16W/m·K。
实施例3：
一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，具体为：
1)将氧化石墨烯(GO)、碳纳米管、二氧化硅纳米粉(300nm粒径)超声分散于水溶液中，获得氧化石墨烯混合分散水溶液，氧化石墨烯的质量浓度为6g/L；
2)随后添加浓度为25％的氨水到制备的氧化石墨烯/碳纳米管/二氧化硅混合分散水溶液中，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：60。
3)将2)形成的混合溶液倒入容器中，向容器内注入乙醇，使其与2)形成的混合溶液充分混合，并静置5小时，即可获得氧化石墨烯-碳纳米管水凝胶和有机溶剂混合物。采用蒸发法去除乙醇，即获得二氧化硅修饰的氧化石墨烯-碳纳米管混合水凝胶；
4)对制备的三维石墨烯水凝胶进行真空冷冻干燥，获得三维石墨烯-碳纳米管混合气凝胶，且被二氧化硅修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6；
5)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氩气做保护气。利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温1400℃，并保持4分钟；
6)将热还原炉冷却后即可获得相应的碳化硅纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间及部分连接碳纳米管与石墨烯片层；
7)将热固化体系环氧树脂材料与获得的石墨烯杂化混合气凝胶材料进行充分混合，使得环氧树脂包覆且填充入石墨烯气凝胶；
8)经150℃，1小时固化后，即可获得环氧树脂包覆三维杂化石墨烯热界面材料，环氧树脂与氧化石墨烯混合气凝胶质量比为8：1，该热界面材料的纵向热导率为21W/m·K。
实施例4：
一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，具体为：
1)将氧化石墨烯(GO)、碳纳米管、二氧化硅纳米粉(300nm粒径)超声分散于水溶液中，获得氧化石墨烯混合分散水溶液，氧化石墨烯的质量浓度为6g/L；
2)随后添加浓度为25％的氨水到制备的氧化石墨烯/碳纳米管/二氧化硅混合分散水溶液中，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：60。
3)将2)形成的混合溶液倒入容器中，向容器内注入乙醇，使其与2)形成的混合溶液充分混合，并静置5小时，即可获得氧化石墨烯-碳纳米管水凝胶和有机溶剂混合物。采用蒸发法去除乙醇，即获得二氧化硅修饰的氧化石墨烯-碳纳米管混合水凝胶；
4)对制备的三维石墨烯水凝胶进行真空冷冻干燥，获得三维石墨烯-碳纳米管混合气凝胶，且被二氧化硅修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6；
5)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氩气做保护气。利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温1400℃，并保持4分钟；
6)将热还原炉冷却后即可获得相应的碳化硅纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间及部分连接碳纳米管与石墨烯片层；
7)将三维石墨烯-碳纳米管-碳化硅杂化气凝胶材料放入热还原炉，通入高纯氩气。将热还原炉温度升至900℃，保温6小时；自然降温后，即可获得高度还原的三维石墨烯-碳纳米管-碳化硅杂化气凝胶；
8)将硅胶与获得的三维石墨烯-碳纳米管-碳化硅杂化气凝胶材料进行充分混合，使得硅胶包覆且填充入石墨烯气凝胶；
9)经130℃，40分钟固化后，即可获得硅胶包覆三维杂化石墨烯热界面材料，硅胶与氧化石墨烯混合气凝胶质量比为7：1，该热界面材料的纵向热导率为28W/m·K。
对比例1：
一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，具体为：
1)将氧化石墨烯(GO)、碳化硅纳米线(SiCNW)超声分散于水溶液中，获得氧化石墨烯-碳化硅纳米线混合分散水溶液，其中氧化石墨烯的质量浓度为6g/L，且GO与SiCNW的质量比为6：1；
2)随后添加浓度为25％的氨水到制备的氧化石墨烯-碳化硅纳米线混合分散水溶液中，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：60。
3)将2)形成的混合溶液倒入容器中，向容器内注入乙醇，使其与2)形成的混合溶液充分混合，并静置5小时，即可获得氧化石墨烯-碳化硅纳米线混合水凝胶和有机溶剂混合物。采用蒸发法去除乙醇，即获得氧化石墨烯混合水凝胶；
4)对制备的三维石墨烯混合水凝胶进行真空冷冻干燥，获得三维石墨烯-碳化硅纳米线混合气凝胶；
5)将热固化体系环氧树脂材料与获得的石墨烯杂化混合气凝胶材料进行充分混合，使得环氧树脂包覆且填充入三维石墨烯混合气凝胶；
6)经150℃，1小时固化后，即可获得环氧树脂包覆三维杂化石墨烯热界面材料，环氧树脂与氧化石墨烯-碳化硅纳米线混合气凝胶质量比为8：1，该热界面材料的纵向热导率为1.3W/m·K。
本发明方法所得产品具有以下特点：
1、可压缩性：采用碳纳米管修饰三维石墨烯骨架，并杂化结合碳化硅或氮化铝纳米线的复合气凝胶材料，具有较高的机械特性和空隙，与硅胶复合后作为热界面材料使用，保证了较好的可压缩性；
2、性能更优：根据工艺不同，三维石墨烯热界面材料的纵向热导率可以达到10-28W/m·K。
序号 样品 纵向热导率(W/m·K)
1 实施例1 13
2 实施例2 16
3 实施例3 21
4 实施例4 28
5 对比例1 1.3
尽管前面公开的内容示出了本发明的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本发明的元素可以以个体形式描述或要求，但是也可以设想具有多个元素，除非明确限制为单个元素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，包括：
S1、采用自组装法制备氧化物修饰的石墨烯复合水凝胶；
S2、将石墨烯复合水凝胶制备三维石墨烯复合气凝胶；和
S3、再将三维石墨烯复合气凝胶制备成纳米线，并实现纳米线与石墨烯微片构成的三维网络连接，获得三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶；
S4、对三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行热还原处理；
S5、以三维石墨烯杂化气凝胶作为骨架，将高分子材料充于三维石墨烯杂化气凝胶骨架中，得到三维石墨烯热界面材料。
2.根据权利要求1所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1的具体方法为：
S1-1、采用氧化石墨烯、二氧化硅或三氧化铝纳米粉超声分散于水溶液中，获得混合分散水溶液；
S1-2、添加浓度为25％的氨水到S1-1制备的混合分散水溶液中，获得混合溶液，使得混合液中的氧化石墨烯的质量浓度为3-12g/L；
S1-3、将S1-2形成的混合溶液倒入容器中，并向容器内注入有机溶剂，使其与S1-2形成的混合溶液充分混合，并静置，即可获得氧化石墨烯水凝胶和有机溶剂混合物；
S1-4、去除有机溶剂，获得被二氧化硅或三氧化铝纳米粉修饰的氧化石墨烯水凝胶，且被二氧化硅或三氧化二铝粉末修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：(3-10)。
3.根据权利要求2所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述S1-1中，所述二氧化硅或三氧化二铝粉体粒径为30-2000nm，优选300nm。
4.根据权利要求2所述的三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1-1中，所述氧化石墨烯、二氧化硅或三氧化铝纳米粉的质量比为1:(4-20)，优选1:6。
优选地，所述S1-1中，还添加有碳纳米管；
优选地，碳纳米管与氧化石墨烯的质量比例为(1-10)：100。
5.根据权利要求2所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述S1-2中，所述混合液中的氧化石墨烯的质量浓度为5-7g/L；
优选地，添加的氨水的体积和氧化石墨烯混合分散水溶液体积比为1：(30-100)，优选1：60。
6.根据权利要求2所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述S1-3中，所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙酮、甲醇或醋酸；
优选地，所述静置时间为0.5-20小时，优选5-8小时。
7.根据权利要求2所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述S1-4中，采用蒸发法去除有机溶剂；
优选地，被二氧化硅或三氧化二铝粉末修饰的氧化石墨烯与全部氧化石墨烯质量比为1：6。
8.根据权利要求1所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于，所述S2,采用冷冻干燥法将石墨烯复合水凝胶制备三维石墨烯复合气凝胶；
优选地，所述S3,采用碳热反应法制备三维石墨烯复合气凝胶；
优选地，所述三维石墨烯复合气凝胶为石墨烯-碳化硅纳米线杂化气凝胶，具体制备方法为：
1)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氩气或氮气做保护气；
2)利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温至1200-1600℃，优选1400-1500℃，，并保持3-7分钟，优选4分钟；
3)冷却后即可获得相应的碳化硅纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间；
优选地，所述三维石墨烯复合气凝胶为石墨烯-氮化铝纳米线杂化气凝胶，具体制备方法为：
1)将二氧化硅修饰的石墨烯气凝胶放入高频感应真空加热炉腔体，并通入氮气做保护气；
2)利用高频感应加热，将石墨烯气凝胶升温至1600-2300℃，优选2000-2200℃；
3)向腔体内通入氨气，并持续反应1-2小时；
4)反应结束后，经过冷却即可获得相应的氮化铝纳米线，并使得纳米线能够与石墨烯片层表面牢固结合，形成网络并穿插于石墨烯片层之间。
9.根据权利要求1所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于：所述S4中，所述热还原处理的方法为：
1)将三维三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶材料放入热还原炉；
2)通入保护气体，所述保护气优选高纯氩气或氮气；
3)在0.5-2小时内，将热还原炉温度升至600-1000℃，优选850-950℃，保温2-10小时，优选6小时；
4)自然降温后，即可获得高度还原的三维石墨烯气凝胶。
10.根据权利要求1所述的基于三维石墨烯的复合热界面材料的制备方法，其特征在于：所述S5中，所述高分子材料采用树脂材料，所得三维石墨烯热界面材料为树脂基三维石墨烯热界面材料；所述树脂为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、酚醛树脂中的一种或多种；
优选地，所述树脂基三维石墨烯热界面材料按照如下方法制得：
将树脂材料与所述三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行混合，随后固化即可获得树脂基三维石墨烯热界面材料；
优选地，所述固化采用热固化形式，固化温度为80-180℃，时间为0.5-5小时；进一步优选地，固化温度为150℃，时间为1小时；
优选地，所述树脂与三维石墨烯-纳米线杂化气凝的质量比为(4-20)：1，优选8：1；
优选地，所述S5中，所述高分子材料采用硅胶，所得三维石墨烯热界面材料为高弹性硅胶基三维石墨烯热界面材料；
优选地，所述高弹性硅胶基热界面材料按如下方法制得：
将硅胶材料与获得的三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶进行混合，随后固化即可获得高弹性硅胶基三维石墨烯热界面材料；
优先地，所述固化采用自然固化或加热固化形式，加热固化时，固化温度为50-150℃，时间0.5-5小时；进一步优选地，加热固化时，固化温度为130℃，固化时间为40分钟；
优选地，所述硅胶与三维石墨烯-纳米线杂化气凝胶的质量比为：(4-20)：1；优选7：1。
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