CN113086975A - 一种石墨烯微球及利用石墨烯微球制备的高导热垫片 - Google Patents
一种石墨烯微球及利用石墨烯微球制备的高导热垫片 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供石墨烯微球的制备方法，包括以下步骤：1)将石墨烯导热膜、人工石墨导热膜、高定向石墨导热膜中的一种或几种作为基材，粉碎成石墨烯粉；2)溶胶法制备石墨烯微球：a)将间苯二酚溶解在甲醛溶液中；然后加入步骤1)制备的石墨烯粉，加热搅拌，得到混合液；b)将液体石蜡加热，然后将步骤a)的混合液加入到液体石蜡中继续搅拌，得到产物，将产物过滤，收集滤渣并洗涤滤渣，得到固态产物；c)将步骤b)得到的固态产物依次进行烘烤、高温碳化和高温石墨化，得到石墨烯微球。本发明还以石墨烯微球为基础，制备了一种石墨烯微球高导热垫片，改进了传统导热垫片存在的导热性能不高的问题，使得制备高导热垫片材料成为可能。
Description
技术领域
本发明属于电子散热材料技术领域，具体涉及一种石墨烯微球及利用石墨烯微球制备的高导热垫片。
背景技术
导热填隙材料(TIM)是一类用来填充发热器件与散热片(散热器)底座之间空隙，填充界面的不平整，用来排除界面空隙，降低界面热阻的材料。一般地，TIM材料均具有柔软，回弹，导热等性能。目前，TIM材料已成为电子设备行业不可或缺的导热材料，广泛应用于智能手机、平板电脑、PC、通讯基站、智能家电行业。
传统TIM材料配方中一般使用的导热填料主要有氧化铝、氮化硼、氮化铝等填料，这些填料或多或少存在一些自身难以解决的问题而使得制备得到的TIM材料难以突破性能瓶颈。
如氧化铝导热系数只能达到30W/(m·K)，自身导热系数比较一般，由其制备的导热垫片产品导热系数一般不会超过5W/(m·K)。
氮化硼导热系数可以达到200W/(m·K)以上，但由于其结构为片状，与球形导热填料相比，具有更大的比表面积，因此在实际应用时填充困难，填充量难以提高，所制备的导热垫片产品导热系数也难以达到10W/(m·K)以上。
氮化铝导热系数也可以达到200W/(m·K)以上，但实际应用时较易水解，甚至在空气中吸收空气中的水分即可发生反应，因此在实际应用时存在着难以解决的问题。
由传统的导热填料制备的导热垫片的导热系数大都在5W/(m·K)以下，有极少一部分能达到10W/(m·K)，但超越10W/(m·K)的产品几乎没见过。
近年来，随着5G技术的兴起，5G设备发热量越来越大，对散热材料也提出了更高的要求，传统的TIM材料也越来越难以满足新的应用需求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种石墨烯微球及利用石墨烯微球制备的高导热垫片。石墨烯微球解决了传统导热填料存在的导热系数低，填充量不高的问题，采用石墨烯微球制备得到的导热垫片导热系数能够达到10W/(m·K)以上。
为了实现本发明的发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种石墨烯微球的制备方法，所述石墨烯微球的制备方法包括以下步骤：
1)将石墨烯导热膜、人工石墨导热膜、高定向石墨导热膜中的一种或几种作为基材，采用粉碎工艺制备成石墨烯粉；
2)溶胶法制备石墨烯微球
a)将间苯二酚溶解在甲醛水溶液中；然后加入步骤1)制备的石墨烯粉，加热搅拌，得到混合液；
b)将液体石蜡加热至70～100℃，然后将步骤a)的混合液加入到液体石蜡中继续搅拌，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球，将酚醛树脂包裹的石墨烯微球过滤，收集滤渣并洗涤滤渣，得到固态产物；
c)将步骤b)得到的固态产物依次进行烘烤、高温碳化和高温石墨化，得到石墨烯微球。
作为优选，所述石墨烯粉的粉体片径在5～300μm，优选地，所述石墨烯粉的粉体片径在5～20μm。
作为优选，步骤a)中，所述间苯二酚与甲醛的摩尔比为1：0.5～1：5，优选地，摩尔比为1：2；和/或
所述石墨烯粉和间苯二酚的质量比为1：2～1：100；优选地，所述石墨烯粉和间苯二酚质量比为1：5；和/或
所述加热温度为20～50℃，优选地，加热温度为40℃；和/或
所述搅拌速度为5～100r/min，优选地，搅拌速度为30r/min；和/或
所述搅拌时间为30～120min，优选地，搅拌时间为90min。
作为优选，步骤b)中，所述混合液与液体石蜡体积比为1：1～1：10，优选地，体积比为1：5；和/或
所述搅拌时间为5～120min，优选地，搅拌时间为30min；和/或
所述洗涤时的溶剂包括石油醚、乙醇、丙酮、环己烷中的一种或几种。
作为优选，步骤c)中，所述烘烤温度为30～100℃，优选地，烘烤温度为85℃；所述烘烤时间为8～120h，优选地，烘烤时间为72h；和/或
所述碳化处理的处理温度为700～1500℃，优选地，处理温度为1000℃；所述碳化处理的升温速率为0.5～10℃/min，优选地，升温速率为2℃/min；和/或
所述高温石墨化处理的处理温度为2200℃～3200℃，优选地，处理温度为2800℃；所述高温石墨化处理的升温速率为1～10℃/min，优选地，升温速率为5℃/min。
本发明还提供一种石墨烯微球，是应用上述的制备方法制备得到的。
本发明还提供高导热垫片的制备方法，所述高导热垫片的制备方法包括以下步骤：
1)原料的准备：所述原料为基体材料和填料；所述填料包括上述制备的石墨烯微球；
所述基体材料包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂；
2)将填料预混合后，加入基体材料进行混炼，得到混炼料；
3)将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，抽真空时间为1～60min，真空度为1～100Pa；优选地，抽真空时间为30min，真空度为5Pa；
4)将步骤3)得到的物料进行固化成型。
作为优选，步骤2)中，所述混炼时，转速为1～100r/min，混炼时间为1～60min；优选地，转速为20r/min，混炼时间为20min。
作为优选，步骤4)中，所述固化温度为50～250℃，成型产品厚度为0.1-5mm；优选固化温度为80℃，成型产品厚度为2mm。
本发明还提供高导热垫片，是应用上述方法制备得到的。
本发明以石墨烯微球为基础，制备了一种石墨烯微球高导热垫片，改进了传统导热垫片存在的导热性能不高的问题，使得制备高导热垫片材料成为可能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为应用本发明实施例3的方法得到的石墨烯微球。石墨烯微球的平均直径为0.3mm。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均购自常规生化试剂公司。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
一、本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：
1)石墨烯粉制备
将石墨烯导热膜、人工石墨导热膜、高定向石墨导热膜中的一种或几种作为基材，采用粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径在5～300μm，优选地，石墨烯粉片径为5～20μm。
其中：
所述粉碎工艺为气流粉碎、机械粉碎、球磨机粉碎中的一种或几种；
2)溶胶法制备石墨烯微球
a)在烧杯中依次加入一定量的间苯二酚(R)，甲醛水溶液(F，浓度为40wt.％)，混合均匀，搅拌至固体溶解，其中R,F摩尔比为1：0.5～1：5，优选地，R,F摩尔比为1：2；
间苯二酚和甲醛的作用为：两者反应生成酚醛树脂，用于将石墨烯粉体包裹。
间苯二酚和甲醛水溶液的摩尔比选择在此范围内的理由为：选择此范围时，间苯二酚与甲醛的反应程度为最充分，不会形成多余的间苯二酚或甲醛而影响到石墨烯微球的成球。在该优选范围内，得到的石墨烯微球在成球性及成球尺寸方面的效果更好。
b)称量一定量的步骤1)制备的石墨烯粉加入到步骤a)的烧杯中，混合均匀，其中石墨烯粉，R质量比为1：2～1：100，优选地，石墨烯粉，R质量比为1：5；
间苯二酚和石墨烯粉的质量比选择在此范围内的理由为选择此范围时，石墨烯粉可以被酚醛树脂充分包裹，在该优选范围内，成球性及成球尺寸方面的效果更好。
石墨烯微球的直径受到R：F比例和石墨烯粉：R的双重影响，在上述比例下能够得到合适的直径，小于或大于优选比例都得不到合适的直径。
c)将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为20～50℃，优选地，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为5～100r/min，优选地，转速为30r/min，搅拌持续30～120min，优选地，搅拌持续90min；
加热搅拌的目的是为了间苯二酚与甲醛发生预聚合，加热搅拌时选择上述反应条件是为了提供反应的最优条件，在该优选范围内，得到的石墨烯微球在成球性及成球尺寸方面的效果更好。
d)取另外一个烧杯，加入一定量的液体石蜡，加热至70～100℃，优选地，加热至85℃；其中步骤c)混合液与液体石蜡体积比为1：1～1：10，优选地，体积比为1：5；
液体石蜡的作用是：石蜡与反应物不互溶，可以形成两相，反应物在石蜡的环境下因表面张力的作用下自动成球，加热至70～100℃的目的是与反应物保持温度同步，可以让反应继续进行的同时成球。在液体石蜡优选加热温度时，成球性及成球尺寸方面的效果更好。混合液与液体石蜡在优选体积比时，得到的石墨烯微球成球性及成球尺寸方面的效果更好。
e)将步骤c)混合液加入到步骤d)烧杯中，保温下继续搅拌，搅拌速率可以与步骤c)保持一致，持续5～120min，优选地，持续30min；得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。
继续搅拌的目的为：目的为了反应物成球，防止反应物粘结成块，故搅拌速率不会有明显影响。
f)将步骤e)得到的酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤，收集滤渣并将滤渣进行洗涤，洗涤溶剂包括石油醚、乙醇、丙酮、环己烷中的一种或几种；得到固态产物；
洗涤的目的是为了去除反应物表面多余的间苯二酚、甲醛、石蜡等物质。
g)将步骤f)洗涤得到的固体进行烘烤，温度为30～100℃，优选地，温度为85℃，烘烤时间为8～120h，优选地，烘烤时间为72h；
烘烤的目的是为了去除溶剂，使反应物干燥，便于后续操作。
h)将步骤g)得到的固体进行高温碳化处理，处理方法为以一定的升温速率升温至处理温度，不进行保温，即完成高温碳化处理。处理温度为700～1500℃，优选地，处理温度为1000℃，升温速率为0.5～10℃/min，优选地，升温速率为2℃/min；
控制碳化处理和高温石墨化的温度与升温速率是为了更好的进行石墨烯微球的碳化，超过该范围容易导致碳化失败，石墨烯微球爆裂成粉。
i)将步骤h)得到的固体进行高温石墨化处理，处理方法为以一定的升温速率升温至处理温度，不进行保温，即完成高温石墨化处理。处理温度为2200℃～3200℃，优选地，处理温度为2800℃，升温速率为1～10℃/min，优选地，升温速率为5℃/min，处理完即可得到石墨烯微球。
应用本发明的方法，得到的石墨烯微球的直径范围为10-400μm。
二、本发明将基体材料与步骤一制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：
1)配方：基体材料、填料(上述步骤一制备的石墨烯微球、氧化铝、氮化硼、氮化铝，其中石墨烯微球为必加项，其余几种不是必加项)。
基体材料包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂。基体材料的粘度范围是10～1000mPa·s。
优选地，所述基体材料为有机硅树脂。
优选地，所述有机硅树脂的粘度为500mPa·s。
基体材料在原料中重量占比5％～50％，优选地，基体材料占比15％。
石墨烯微球在原料中重量占比50％～95％，优选地，石墨烯微球占比85％。
2)填料预处理：将填料加入机器中，调节转速为1～100r/min，处理时间为1～60min，优选地，转速为20r/min，处理时间为20min。其中机器可以是捏合机、搅拌机、密炼机的一种或几种，优选地，机器是密炼机。预处理过程可以使填料分散的更加均匀。
3)混炼：加入基体材料，进行配方混炼，控制混炼温度在5℃～30℃，调节转速为1～100r/min，混炼时间为1～60min。优选地，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。
将填料预处理再加入基体材料，而不是将所有材料直接混合的理由为：混炼过程中基材材料会发生未固化-半固化的过程，如果不将填料先预处理，而是一起混合则可能发生：填料未完全分散开而基体材料却已经开始固化，导致分散不好；同时在实际操作中，预处理好的填料当天来不及进行下一步混炼工艺时第二天还可以接着用，但如果加入了基体材料则必须要连贯性的做完，否则基体材料开始固化则整个料都报废。
4)抽真空脱泡：将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，抽真空时间为1～60min，真空度为1～100Pa；优选地，时间为30min，真空度为5Pa。
步骤4)中选择上述参数的理由为：实际使用时脱泡效果较好。
5)固化成型：将步骤4)得到的物料进行固化成型，得到最终产品。控制成型温度为50～250℃，成型产品厚度为0.1-5mm；优选地，成型温度为80℃，成型产品厚度为2mm。
应用本发明方法得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数18-22W/(m·K)，硬度45-85°(shore OO)，回弹率20-60％。
其中，导热系数的测定方法或测定标准为：ASTM D5470。
硬度的测定方法或测定标准为：ASTM D2240。
回弹率的测定方法或测定标准为：ASTM D695。
实施例1
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g5μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为10μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的10μm直径的石墨烯微球。将475g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入25g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球95％，有机硅树脂5％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片，成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数22W/(m·K)，硬度85°(shore OO)，回弹率20％。
实施例2
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为300μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g300μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为400μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的400μm直径的石墨烯微球。将250g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入250g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球50％，有机硅树脂50％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数18W/(m·K)，硬度45°(shore OO)，回弹率60％。
实施例3
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为250μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g300μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为300μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的300μm直径的石墨烯微球。将250g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入250g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球50％，有机硅树脂50％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数15W/(m·K)，硬度45°(shore OO)，回弹率60％。
实施例4
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为10μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g10μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为13μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的13μm直径的石墨烯微球。将425g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入75g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球85％，有机硅树脂15％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数21W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率40％。
实施例5
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为10μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，3.75g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：0.5)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g10μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入18.75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为11μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的11μm直径的石墨烯微球。将425g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入75g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球85％，有机硅树脂15％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数20W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率40％。
实施例6
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为10μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，37.5g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：5)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量0.11g10μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：100)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入187.5ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为11μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的11μm直径的石墨烯微球。将425g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入75g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球85％，有机硅树脂15％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数20W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率40％。
实施例7
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为10μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量5.5g10μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：2)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为11μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的11μm直径的石墨烯微球。将425g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入75g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球85％，有机硅树脂15％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数20W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率40％。
实施例8
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为10μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量0.11g10μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：100)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为11μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的11μm直径的石墨烯微球。将425g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入75g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球85％，有机硅树脂15％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数20W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率40％。
实施例9
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将人工石墨导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为100μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量0.22g10μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：50)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为20℃，同时进行磁力搅拌，转速为100r/min，搅拌持续30min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入15ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：1，将液体石蜡加热至70℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续120min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用乙醇进行洗涤，100℃烘干8h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为110μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为700℃，升温速率为0.5℃/min；高温石墨化温度为2200℃，升温速率为1℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为1000mPa·s的环氧树脂作为基体材料，填料为上述得到的110μm直径的石墨烯微球。将300g石墨烯微球加入到搅拌机中进行预处理，转速100r/min，时间1min，继续加入200g环氧树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球60％，环氧树脂40％)，混炼温度为30℃，转速为1r/min，时间为60min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为60min，真空度为100Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为250℃，产品厚度为5mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数18W/(m·K)，硬度60°(shore OO)，回弹率30％。
实施例10
本发明的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将高定向石墨导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为200μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，30g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：4)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量1.1g10μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：10)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为50℃，同时进行磁力搅拌，转速为5r/min，搅拌持续120min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入300ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：10，将液体石蜡加热至100℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续5min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用丙酮进行洗涤，30℃烘干120h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为220μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1500℃，升温速率为10℃/min；高温石墨化温度为3200℃，升温速率为10℃/min。
本发明将基体材料与上述制备的石墨烯微球复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为1000mPa·s的聚氨酯作为基体材料，填料为上述得到的220μm直径的石墨烯微球。将350g石墨烯微球加入到捏合机中进行预处理，转速1r/min，时间60min，继续加入150g聚氨酯进行混炼(原料比例石墨烯微球70％，聚氨酯30％)，混炼温度为5℃，转速为100r/min，时间为1min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为1min，真空度为1Pa。最后将物料进行固化成型，得到石墨烯微球制备的高导热垫片。成型温度为50℃，产品厚度为0.1mm。
得到的石墨烯微球制备的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数19W/(m·K)，硬度50°(shore OO)，回弹率40％。
对比例1
本对比例的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为400μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g400μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干72h。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为500μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的500μm直径的石墨烯微球。将250g石墨烯微球加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入250g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球50％，有机硅树脂50％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。混炼料很粗糙，掉粉粘接情况很严重，不能完成导热垫片的制备。
对比例2
将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，1.5g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：0.2)，混合均匀，搅拌发现固体不能完全溶解。
对比例3
本对比例的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，45g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：6)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g5μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入225ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到产物。然后将产物进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干。发现产物无法成球。
对比例4
本对比例的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量11g5μm石墨烯粉加入到烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：1)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到产物。然后将产物进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干。发现产物粘结成块，无法成球。
对比例5
本对比例的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g5μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为10μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本对比例将基体材料与填料复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的10μm直径的石墨烯微球、5μm氧化铝球、5μm氮化硼微片。将200g石墨烯微球、200g氧化铝球、75g氮化硼微片加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入25g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球40％，氧化铝40％，氮化硼15％，有机硅树脂5％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最好将物料进行固化成型，得到混合填料制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数15W/(m·K)，硬度95°(shore OO)，回弹率10％。样品导热性能一般，机械性能很差。
对比例6
本对比例的制备石墨烯微球关键工艺步骤包括：将石墨烯导热膜采用气流粉碎工艺制备成石墨烯粉，粉体片径为5μm；在烧杯中依次加入11g的间苯二酚(R)固体，15g甲醛水溶液(F，40wt.％)(该重量下R:F的摩尔比为1：2)，混合均匀，搅拌至固体溶解，称量2.2g5μm石墨烯粉加入到上述烧杯中(该重量下石墨烯粉:R重量比＝1：5)，将烧杯置于水浴锅中进行加热，加热温度为40℃，同时进行磁力搅拌，转速为30r/min，搅拌持续90min，得到混合液。取另外一个烧杯，加入75ml的液体石蜡，此时混合液与液体石蜡的体积比为1：5，将液体石蜡加热至85℃，然后将两个烧杯中液体混合，保温下继续搅拌，持续30min，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球。然后将酚醛树脂包裹的石墨烯微球进行过滤并采用石油醚进行洗涤，85℃烘干。然后将烘干后固体进行高温碳化和石墨化处理，得到平均直径为10μm的石墨烯微球。高温碳化和高温石墨化的处理方法均为以一定的升温速率升温至处理温度即可，不需要进行保温；高温碳化温度为1000℃，升温速率为2℃/min；高温石墨化温度为2800℃，升温速率为5℃/min。
本对比例将基体材料与填料复合制备导热垫片的关键工艺步骤包括：选取粘度为500mPa·s的有机硅树脂作为基体材料，填料为上述得到的10μm直径的石墨烯微球、5μm氧化铝球、5μm氮化硼微片。将150g石墨烯微球、150g氧化铝球、75g氮化硼微片加入到密炼机中进行预处理，转速20r/min，时间20min，继续加入125g有机硅树脂进行混炼(原料比例石墨烯微球30％，氧化铝30％，氮化硼15％，有机硅树脂25％)，混炼温度为20℃，转速为20r/min，时间为20min。将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，时间为30min，真空度为5Pa。最好将物料进行固化成型，得到混合填料制备的高导热垫片。成型温度为80℃，产品厚度为2mm。
得到的高导热垫片经过测试，性能为：导热系数10W/(m·K)，硬度70°(shore OO)，回弹率30％。样品导热性能一般，机械性能一般。
由对比例5和6可以看出，相较于使用石墨烯、氧化铝球和氮化硼混合作为填料，单独使用石墨烯微球作为填料时，制备的高导热垫片的导热性能和机械性能更好。
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)
1.一种石墨烯微球的制备方法，其特征在于：所述石墨烯微球的制备方法包括以下步骤：
1)将石墨烯导热膜、人工石墨导热膜、高定向石墨导热膜中的一种或几种作为基材，采用粉碎工艺制备成石墨烯粉；
2)溶胶法制备石墨烯微球
a)将间苯二酚溶解在甲醛水溶液中；然后加入步骤1)制备的石墨烯粉，加热搅拌，得到混合液；
b)将液体石蜡加热至70～100℃，然后将步骤a)的混合液加入到液体石蜡中继续搅拌，得到酚醛树脂包裹的石墨烯微球，将酚醛树脂包裹的石墨烯微球过滤，收集滤渣并洗涤滤渣，得到固态产物；
c)将步骤b)得到的固态产物依次进行烘烤、高温碳化和高温石墨化，得到石墨烯微球。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯微球的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述石墨烯粉的粉体片径在5～300μm，优选地，所述石墨烯粉的粉体片径在5～20μm。
3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯微球的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述间苯二酚与甲醛的摩尔比为1：0.5～1：5，优选地，摩尔比为1：2；和/或
所述石墨烯粉和间苯二酚的质量比为1：2～1：100；优选地，所述石墨烯粉和间苯二酚质量比为1：5；和/或
所述加热温度为20～50℃，优选地，加热温度为40℃；和/或
所述搅拌速度为5～100r/min，优选地，搅拌速度为30r/min；和/或
所述搅拌时间为30～120min，优选地，搅拌时间为90min。
4.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯微球的制备方法，其特征在于：步骤b)中，所述混合液与液体石蜡体积比为1：1～1：10，优选地，体积比为1：5；和/或
所述搅拌时间为5～120min，优选地，搅拌时间为30min；和/或
所述洗涤时的溶剂包括石油醚、乙醇、丙酮、环己烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯微球的制备方法，其特征在于：步骤c)中，所述烘烤温度为30～100℃，优选地，烘烤温度为85℃；所述烘烤时间为8～120h，优选地，烘烤时间为72h；和/或
所述碳化处理的处理温度为700～1500℃，优选地，处理温度为1000℃；所述碳化处理的升温速率为0.5～10℃/min，优选地，升温速率为2℃/min；和/或
所述高温石墨化处理的处理温度为2200℃～3200℃，优选地，处理温度为2800℃；所述高温石墨化处理的升温速率为1～10℃/min，优选地，升温速率为5℃/min。
6.一种石墨烯微球，是应用权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的。
7.高导热垫片的制备方法，其特征在于：所述高导热垫片的制备方法包括以下步骤：
1)原料的准备：所述原料为基体材料和填料；所述填料包括权利要求6制备的石墨烯微球；
所述基体材料包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂；
2)将填料预混合后，加入基体材料进行混炼，得到混炼料；
3)将混炼料转移到真空炉中进行抽真空脱泡，抽真空时间为1～60min，真空度为1～100Pa；优选地，抽真空时间为30min，真空度为5Pa；
4)将步骤3)得到的物料进行固化成型。
8.根据权利要求7所述的高导热垫片的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述混炼时，转速为1～100r/min，混炼时间为1～60min；优选地，转速为20r/min，混炼时间为20min。
9.根据权利要求7所述的高导热垫片的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述固化温度为50～250℃，成型产品厚度为0.1-5mm；优选固化温度为80℃，成型产品厚度为2mm。
10.高导热垫片，是应用权利要求7-9任一项所述的方法制备得到的。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114852999A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 云南大学 | 一种转移石墨烯的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101817516A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 高效率低成本机械剥离制备石墨烯或氧化石墨烯的方法 |
| CN105502366A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种以生物质为原料制备石墨烯的方法 |
| CN105523550A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-27 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种利用圆盘式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法 |
| CN106362846A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-01 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种剥离石墨烯用气流粉碎设备及其生产流程 |
| CN106423485A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种气流粉碎制备石墨烯的装置及其方法 |
| CN106486653A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-03-08 | 宁波杉杉新材料科技有限公司 | 一种液相包覆改性石墨负极材料及其制备方法 |
| CN109830669A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 安徽科达洁能新材料有限公司 | 一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法 |
| CN111924830A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-11-13 | 山东海科创新研究院有限公司 | 一种石墨烯导热膜的制备方法及其所得产品 |
| CN112479195A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 常州富烯科技股份有限公司 | 氧化石墨烯粉体及其制备方法、氧化石墨烯膜及其制备方法 |
-
2021
- 2021-05-06 CN CN202110490095.XA patent/CN113086975B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101817516A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 高效率低成本机械剥离制备石墨烯或氧化石墨烯的方法 |
| CN106486653A (zh) * | 2015-12-08 | 2017-03-08 | 宁波杉杉新材料科技有限公司 | 一种液相包覆改性石墨负极材料及其制备方法 |
| CN105502366A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种以生物质为原料制备石墨烯的方法 |
| CN105523550A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-27 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种利用圆盘式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法 |
| CN106362846A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-02-01 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种剥离石墨烯用气流粉碎设备及其生产流程 |
| CN106423485A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种气流粉碎制备石墨烯的装置及其方法 |
| CN109830669A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-31 | 安徽科达洁能新材料有限公司 | 一种高倍率人造石墨负极材料的制备方法 |
| CN112479195A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 常州富烯科技股份有限公司 | 氧化石墨烯粉体及其制备方法、氧化石墨烯膜及其制备方法 |
| CN111924830A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-11-13 | 山东海科创新研究院有限公司 | 一种石墨烯导热膜的制备方法及其所得产品 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114852999A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 云南大学 | 一种转移石墨烯的方法 |
| CN114852999B (zh) * | 2022-04-27 | 2024-04-05 | 云南大学 | 一种转移石墨烯的方法 |
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