CN115972636A - 制膜设备、制膜方法、石墨烯导热膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供制膜设备、制膜方法、石墨烯导热膜及其制备方法，制膜设备，包括旋转滚筒、加热装置和喷嘴，所述旋转滚筒的外表面用于固定成膜基材，所述加热装置和喷嘴位于所述旋转滚筒外的不同侧，所述喷嘴用于在所述成膜基材表面喷涂成膜液，所述加热装置用于对成膜基材上喷涂的成膜液进行干燥。本发明利用旋转离心的原理，在旋转滚筒的基础上采用喷嘴气动雾化喷涂旋转滚筒外表面的成膜基材，制备膜面平整、厚度均匀。
Description
技术领域
本发明涉及导热膜技术领域，具体涉及制膜设备、制膜方法、石墨烯导热膜及其制备方法。
背景技术
随着大规模集成电路和封装技术的发展，电子设备向小、轻、薄方向发展，电子产品的集成度越来越高，散热成为一个很突出的问题。常规应用于电子设备散热的石墨材料，如天然石墨、人工石墨、石墨烯等，具有优秀的导热性能。石墨烯(Graphene)是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称，导热系数高达5300W/(m·K)，高于碳纳米管和金刚石。制备石墨烯膜的方法有溶液涂覆法、溶液流延成膜、真空抽滤法或化学转化石墨烯。前两种方法缺少对石墨烯膜有序结构的控制、很难再提高导热系数，后两种方法受设备限制难以量产。现有技术有以下：
专利CN112125297A采用如下步骤：(1)将氧化石墨烯粉末溶于溶剂中，搅拌均匀后得到氧化石墨烯铸膜液。(2)将氧化石墨烯铸膜液经过过滤脱泡后，经过口模在凝固浴中进行挤出，获得两张并行排列的氧化石墨烯薄膜。(3)将凝固浴中的所有的氧化石墨烯薄膜从凝固浴中一并提出，并转移到浸泡浴中，浸泡时间≥0.1s。(4)将步骤(3)中的氧化石墨烯薄膜进行干燥还原即可得到石墨烯薄膜。所制得的石墨烯薄膜厚度大于20μm，拉伸强度大于50MPa，导热率大于500W/(m·K)。此方法存在以下缺陷：①、导热系数低；②、薄膜厚度控制不精确，公差较大；
专利CN109177010A发明了一种旋转喷涂制膜设备，该设备可以利用不同物质的液态分散液或溶液快速制备具有定向有序且可设计的微观结构的薄膜材料；其核心部件由旋转滚筒模具、液体喷涂组件、温度控制组件和安全防护组件四个基础部分构成。此设备所得薄膜微观结构高度有序且具有可设计性，可用于高性能膜材料的研究开发和工业化生产。此方法存在以下缺陷：①、滚筒内壁涂膜，热风管及出料口均需设置与滚筒内，使得滚筒内空间狭小，增加基材取放难度及效率，固化效率低、固化效果差；②、固化速度偏低时，滚筒内部会有积液问题，导致成膜不均匀，设备要求高，生产效率低，成本高。
发明内容
针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种制膜设备，包括旋转滚筒、加热装置和喷嘴，所述旋转滚筒的外表面用于固定成膜基材，所述加热装置和喷嘴位于所述旋转滚筒外的不同侧，所述喷嘴用于在所述成膜基材表面喷涂成膜液，所述加热装置用于对成膜基材上喷涂的成膜液进行干燥。
根据本发明的一个方面，还包括搅拌装置，所述搅拌装置与所述喷嘴连通，所述搅拌装置用于搅拌成膜液，将搅拌后的成膜液输送到喷嘴。
根据本发明的一个方面，所述搅拌装置包括超声波搅拌器和搅拌器，所述超声波搅拌器超声波浸泡搅拌成膜液，所述搅拌器对所述超声波搅拌器超声波浸泡搅拌后的成膜液进行高速搅拌。超声波浸泡搅拌是在搅拌器搅拌之前进行的，目的是为了减少搅拌器高速搅拌时间，提高短时间内高速搅拌的效果。
根据本发明的一个方面，还包括过滤装置，所述过滤装置与所述喷嘴连通，所述过滤装置用于对进入喷嘴前的成膜液进行过滤，将过滤后的成膜液输送到喷嘴。
根据本发明的一个方面，还包括液体泵，所述液体泵与所述喷嘴连通，所述液体泵用于对进入喷嘴前的成膜液加速，优选地，所述液体泵为隔膜泵。
根据本发明的一个方面，还包括电机，所述电机驱动所述旋转滚筒滚动。
根据本发明的一个方面，所述加热装置设置在旋转滚筒上侧，所述喷嘴设置在所述旋转滚筒左侧或右侧。加热装置数量可以根据滚筒尺寸增大而增加；喷嘴数量可根据滚筒内壁的宽度尺寸增大而增加，优选地，多个喷嘴位于所述旋转滚筒外的同一侧，多个喷嘴沿着旋转滚筒不同方位设置，不利于均匀涂膜的控制。
根据本发明的一个方面，所述加热装置为热风机。
根据本发明的一个方面，所述喷嘴为气动雾化喷嘴。气动雾化喷嘴可通过调节喷嘴本身的设置和泵的压力来获得更细小的液滴，从而实现更加理想的雾化效果。
根据本发明的一个方面，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜。
根据本发明的一个方面，所述成膜液为氧化石墨烯溶液。
根据本发明的一个方面，还包括碳化炉和石墨化炉，所述碳化炉用于对氧化石墨烯膜进行碳化，所述石墨化炉用于对氧化石墨烯膜进行石墨化。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述制膜设备制备导热膜的方法，包括：
将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面；
在旋转滚筒旋转状态下，成膜液通过喷嘴喷涂在成膜基材上，同时通过加热装置热固化成膜基材上喷涂的成膜液，得到导热膜。
根据本发明的另一个方面，所述成膜液通过喷嘴喷涂在成膜基材上步骤之前还包括：
搅拌成膜液，优选地，搅拌速度为1500～1800r/min；
过滤搅拌后的成膜液。
根据本发明的另一个方面，，所述搅拌成膜液的步骤之前还包括：
超声波浸泡搅拌成膜液；
优选地，所述超声波浸泡搅拌成膜液步骤中，所述搅拌速度为300～500r/min。
根据本发明的另一个方面，将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面的步骤包括：
通过胶将成膜基材粘贴在旋转滚筒的外表面；
优选地，所述胶包括双面胶、固体胶、液体胶、环氧胶和合成弹性体中的一种或多种。
根据本发明的另一个方面，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜。
根据本发明的另一个方面，所述旋转滚筒离心旋转，优选地，离心加速度范围为0.1g～500kg，g为重力加速度，数值为9.8m/s2。
根据本发明的第三方面，提供一种上述制膜设备制备石墨烯导热膜的方法，包括：
将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面；
在旋转滚筒旋转状态下，氧化石墨烯溶液通过喷嘴喷涂在成膜基材上，同时通过加热装置热固化成膜基材上喷涂的氧化石墨烯溶液，得到氧化石墨烯膜，优选地，氧化石墨烯膜的厚度为10～200μm，上述厚度范围内，氧化石墨烯溶液能够均匀涂膜，膜面平整，厚度过薄，难剥离完整膜片；厚度过厚，涂膜时间增加，涂膜不均匀，膜面易出现中间厚两边薄，膜面不平整；
对氧化石墨烯膜进行碳化；
对碳化后的氧化石墨烯膜进行石墨化得到石墨烯膜。
根据本发明的第三方面，所述氧化石墨烯溶液通过喷嘴喷涂在成膜基材上步骤之前还包括：
搅拌氧化石墨烯溶液，优选地，搅拌速度为1500～1800r/min，在上述搅拌速度范围内氧化石墨烯溶液均匀分散，分散效率高；搅拌速度低于1500r/min，转速低，分散不均匀，分散效果差，分散时间长；搅拌速度高于1800r/min，分散优势不明显，能耗高，不安全，易漏液；
过滤搅拌后的氧化石墨烯溶液。
根据本发明的第三方面，所述搅拌氧化石墨烯溶液的步骤之前还包括：
超声波浸泡氧化石墨烯溶液，优选地，搅拌速度为300～500r/min，超声波浸泡在上述搅拌速度范围内，效率高、搅拌时间短，无需高温、高压，安全性好，操作简单，维护保养方便；高速搅拌之前要进行超声波浸泡搅拌减少了搅拌机高速搅拌时间，提高短时间内高速搅拌的效果。
根据本发明的第三方面，将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面的步骤包括：
通过胶将成膜基材粘贴在旋转滚筒的外表面；
优选地，所述胶包括双面胶、固体胶、液体胶、环氧胶和合成弹性体中的一种或多种。
根据本发明的第三方面，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜。
根据本发明的第三方面，所述旋转滚筒离心旋转，优选地，离心加速度范围为0.1g～500kg，g为重力加速度，数值为9.8m/s2，在上述离心加速度范围内使得成膜液均匀成膜。
根据本发明的第三方面，所述对氧化石墨烯膜进行碳化的步骤包括：
在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，升温速度低于10℃/min，升温速度慢，效率太低，升温速率高于10℃/min升温速度过快，膜容易断裂，良率降低；碳化温度低于800℃，温度偏低，炭化不完全，碳化温度高于800℃温度偏高，膜易开裂、脆化；
所述对碳化后的氧化石墨烯膜进行石墨化得到石墨烯膜的步骤包括：
在氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化并得到石墨烯导热膜，升温速率低于20℃/min，速率低，石墨化效率低；升温速率高于20℃/min速率高，膜易脆化，良率低；石墨化温度低于2800℃，温度偏低则石墨化不完全，降低导热性能；石墨化温度高于2800℃温度过高，对设备要求更高，成本太高。
根据本发明的第四方面，提供一种石墨烯导热膜，通过上述方法制备，优选地，所述石墨烯导热膜的导热系数>1500W/(m·K)；优选地，所述石墨烯导热膜的单层厚度为为10±5nm。
本发明利用旋转离心的原理，在旋转滚筒的基础上采用喷嘴气动雾化喷涂旋转滚筒外表面的成膜基材，制备膜面平整、厚度均匀。
本发明制备石墨烯导热膜在旋转滚筒的基础上采用气动雾化喷涂成膜后进行碳化、石墨化，制备膜面平整、厚度均匀的高导热石墨烯导热膜。
本发明采用旋转装置外圈贴合基材，便于取膜，提高效率。
本发明采用在均匀离心力场作用的同时进行热固化，使得成膜更加均匀平整，提高导热性能，所制备的均匀薄膜单层厚度可以控制在10nm左右。
本发明采用气动雾化喷嘴以扇面形式喷涂，通过气体带动氧化石墨烯溶液，从而有效控制雾化效果，能够更加均匀的成膜，提高导热性能。
本发明利用过滤装置，有效清除杂质、粒径过大的团聚物等对成膜的影响，提高成膜效果及导热性能。
本发明采用高速搅拌，使氧化石墨烯在溶液中均匀分散。
本发明选用PET、PVC类基材，便于薄膜的剥离，能够高效取膜。
本发明通过气动雾化喷涂及旋转离心来提高石墨烯高定向自主装效果，从而提高石墨烯导热膜的导热系数，导热系数>1500W/(m·K)。
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是本发明所述制膜设备的一个实施例的示意图；
图2是本发明所述石墨烯导热膜制备方法的一个实施例的示意图；
图3a和图3b是本发明所述实施例1的石墨烯导热膜在不同比例尺下的截面SEM图；
图4a和图4b是本发明所述对比例1的石墨烯导热膜的在不同比例尺下的截面SEM图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明所述制膜设备的一个实施例的示意图，如图1所示，所述制膜设备包括旋转滚筒1、加热装置2和喷嘴4，所述旋转滚筒的外表面用于固定成膜基材8，所述加热装置和喷嘴位于所述旋转滚筒外的不同侧，所述喷嘴用于在所述成膜基材表面喷涂成膜液，所述加热装置用于对成膜基材上喷涂的成膜液进行干燥。
在一个优选实施例中，如图1所示，所述制膜设备包括旋转滚筒1、加热装置2、电机3、喷嘴4、过滤装置5、液体泵6和搅拌机7，所述旋转滚筒的外表面用于固定成膜基材8，所述搅拌机用于搅拌成膜液，所述搅拌机通过液压泵、过滤装置和喷嘴连接，所述液压泵用于对成膜液加压，所述过滤装置用于对成膜液进行过滤，所述电机驱动所述旋转滚筒滚动，所述喷嘴用于在所述成膜基材表面喷涂成膜液，所述加热装置用于对成膜基材上喷涂的成膜液进行干燥。
在一个实施例中，所述加热装置设置在旋转滚筒上侧，所述喷嘴设置在所述旋转滚筒左侧或右侧。
本发明还提供上述制膜设备制备石墨烯导热膜的方法，如图2所示，包括：
将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面，在旋转滚筒旋转状态下，氧化石墨烯溶液通过喷嘴喷涂在成膜基材上，同时通过加热装置热固化成膜基材上喷涂的氧化石墨烯溶液，得到氧化石墨烯膜；
对氧化石墨烯膜进行碳化，对碳化后的氧化石墨烯膜进行石墨化得到石墨烯膜。
在一个优选实施例中，上述制膜设备制备石墨烯导热膜的方法如图2所示，包括：
超声波浸泡氧化石墨烯溶液；
高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液；
用胶将基材贴合于旋转离心喷涂制膜设备的滚筒外侧，使成膜所用成膜基材处于稳定旋转状态；
采用气动雾化喷嘴，在恒定成膜压力下，将氧化石墨烯溶液以扇面形式均匀喷涂至转动着的基材上，使得氧化石墨烯溶液在离心力和剪切力的共同作用下均匀成膜；
在雾化喷涂的同时采用热固化，均匀涂布，得到氧化石墨烯薄膜，其厚度为10～200μm；
在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化；
在氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化并得到石墨烯导热膜。
进行以下具体实施例和对比例，说明本发明的技术效果，具体地：
实施例1：
实施例1的石墨烯导热膜的制备方法包括如下步骤：
氧化石墨烯溶液的制备：超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液。
氧化石墨烯膜的制备：利用旋转离心喷涂制膜设备，使成膜所用成膜基体处于稳定旋转状态，滚筒转速为2000r/min；采用气动雾化喷嘴，喷嘴孔径为0.8mm，在恒定成膜压力(0.1～0.2Mpa)下，将氧化石墨烯溶液以扇面形式均匀喷涂至转动着的PET基材上，使得氧化石墨烯溶液在离心力和剪切力的共同作用下均匀成膜；在雾化喷涂的同时采用80℃热固化10s；离心喷涂3h制备得到的氧化石墨烯膜。
石墨烯导热膜的制备：先将氧化石墨烯膜在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜，如图3a和图3b所示。
本实施例制备的石墨烯导热膜，导热膜厚度为80μm，测得X-Y方向导热系数为1713.3W/(m·K)，密度为2.13g/cm3。
对比例1：
采用超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液，刮涂至PET基材上80℃干燥3h后制备得到氧化石墨烯膜；然后在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜，如图4a和图4b所示。
所制备的石墨烯导热膜厚度为80μm，测得X-Y方向导热系数为1451.2W/(m·K)，密度为2.11g/cm3。
通过对比例1和实施例1的对比，图3a和图4a的对比，图3b和图4b可以看出，本发明利用旋转离心喷涂所制备的导热膜导热系数更高，密度更大，导热性能更优异；对比例1无法制备高导热石墨烯导热膜。
实施例2：
实施例2石墨烯导热膜的制备方法包括如下步骤：
氧化石墨烯溶液的制备：超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液。
氧化石墨烯膜的制备：利用旋转离心喷涂制膜设备，使成膜所用成膜基体处于稳定旋转状态，滚筒转速为2000r/min；采用气动雾化喷嘴，喷嘴孔径为0.8mm，在恒定成膜压力(0.1～0.2Mpa)下，将氧化石墨烯溶液以扇面形式均匀喷涂至转动着的PET基材上，使得氧化石墨烯溶液在离心力和剪切力的共同作用下均匀成膜；在雾化喷涂的同时采用80℃热固化10s；离心喷涂4h制备得到的氧化石墨烯膜。
石墨烯导热膜的制备：先将氧化石墨烯膜在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜。
本实施例制备的石墨烯导热膜，导热膜厚度为120μm，测得X-Y方向导热系数为1706.2W/(m·K)，密度为2.12g/cm3。
对比例2：
采用超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液，刮涂至PET基材上80℃干燥5h后制备得到氧化石墨烯膜；然后在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜。所制备的石墨烯导热膜厚度为120μm，测得X-Y方向导热系数为1431.8W/(m·K)，密度为2.10g/cm3。
通过对比例2和实施例2的对比可以看出，本发明利用旋转离心喷涂所制备的导热膜导热系数更高，密度更大，导热性能不会随着厚度增加而减少，稳定且高导热；对比例2制备石墨烯导热膜的导热系数随着厚度增加有明显减少，不稳定。
实施例3：
实施例3石墨烯导热膜的制备方法包括如下步骤：
氧化石墨烯溶液的制备：超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液。
氧化石墨烯膜的制备：利用旋转离心喷涂制膜设备，使成膜所用成膜基体处于稳定旋转状态，滚筒转速为2000r/min；采用气动雾化喷嘴，喷嘴孔径为0.8mm，在恒定成膜压力(0.1～0.2Mpa)下，将氧化石墨烯溶液以扇面形式均匀喷涂至转动着的PET基材上，使得氧化石墨烯溶液在离心力和剪切力的共同作用下均匀成膜；在雾化喷涂的同时采用80℃热固化10s；离心喷涂6h制备得到的氧化石墨烯膜。
石墨烯导热膜的制备：先将氧化石墨烯膜在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜。
本实施例制备的石墨烯导热膜，导热膜厚度为200μm，测得X-Y方向导热系数为1702.7W/(m·K)，密度为2.11g/cm3。
对比例3：
采用超声波浸泡搅拌氧化石墨烯，高速搅拌后过滤杂质制备得到氧化石墨烯溶液，刮涂至PET基材上80℃干燥8h后制备得到氧化石墨烯膜；然后在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化，再通过氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化，得到石墨烯导热膜。所制备的石墨烯导热膜厚度为200μm，测得X-Y方向导热系数为1426.3W/(m·K)，密度为2.08g/cm3。
通过对比例3和实施例3的对比可以看出，本发明利用旋转离心喷涂所制备的导热膜导热系数更高，密度更大，导热性能不会随着厚度增加而减少，稳定且高导热；对比例3无法制备高导热石墨烯导热膜。
上述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)
1.一种制膜设备，其特征在于，包括旋转滚筒、加热装置和喷嘴，所述旋转滚筒的外表面用于固定成膜基材，所述加热装置和喷嘴位于所述旋转滚筒外的不同侧，所述喷嘴用于在所述成膜基材表面喷涂成膜液，所述加热装置用于对成膜基材上喷涂的成膜液进行干燥。
2.根据权利要求1所述的制膜设备，其特征在于，还包括搅拌装置，所述搅拌装置与所述喷嘴连通，所述搅拌装置用于搅拌成膜液，将搅拌后的成膜液输送到喷嘴；
优选地，所述搅拌装置包括超声波搅拌器和搅拌器，所述超声波搅拌器超声波浸泡搅拌成膜液，所述搅拌器对所述超声波搅拌器超声波浸泡搅拌后的成膜液进行高速搅拌。
3.根据权利要求1所述的制膜设备，其特征在于，还包括过滤装置，所述过滤装置与所述喷嘴连通，所述过滤装置用于对进入喷嘴前的成膜液进行过滤，将过滤后的成膜液输送到喷嘴。
4.根据权利要求1所述的制膜设备，其特征在于，还包括液体泵，所述液体泵与所述喷嘴连通，所述液体泵用于对进入喷嘴前的成膜液加速，优选地，所述液体泵为隔膜泵；
优选地，还包括电机，所述电机驱动所述旋转滚筒滚动；
优选地，所述加热装置设置在旋转滚筒上侧，所述喷嘴设置在所述旋转滚筒左侧或右侧。
5.根据权利要求1所述的制膜设备，其特征在于，所述加热装置为热风机；
优选地，所述喷嘴为气动雾化喷嘴；
优选地，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，进一步优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜；
优选地，所述成膜液为氧化石墨烯溶液；
优选地，还包括碳化炉和石墨化炉，所述碳化炉用于对氧化石墨烯膜进行碳化，所述石墨化炉用于对氧化石墨烯膜进行石墨化。
6.根据权利要求1-5中任一所述制膜设备制备导热膜的方法，其特征在于，包括：
将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面；
在旋转滚筒旋转状态下，成膜液通过喷嘴喷涂在成膜基材上，同时通过加热装置热固化成膜基材上喷涂的成膜液，得到导热膜；
优选地，所述成膜液通过喷嘴喷涂在成膜基材上步骤之前还包括：
搅拌成膜液，优选地，搅拌速度为1500～1800r/min；
过滤搅拌后的成膜液；
进一步优选地，所述搅拌成膜液的步骤之前还包括：
超声波浸泡搅拌成膜液，优选地，所述超声波浸泡搅拌成膜液步骤中，搅拌速度为300～500r/min；
优选地，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，进一步优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜；
优选地，所述旋转滚筒离心旋转，进一步优选地，离心加速度范围为0.1g～500kg，g为重力加速度，数值为9.8m/s2。
7.根据权利要求1-5中任一所述制膜设备制备石墨烯导热膜的方法，其特征在于，包括：
将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面；
在旋转滚筒旋转状态下，氧化石墨烯溶液通过喷嘴喷涂在成膜基材上，同时通过加热装置热固化成膜基材上喷涂的氧化石墨烯溶液，得到氧化石墨烯膜，优选地，氧化石墨烯膜的厚度为10～200μm；
对氧化石墨烯膜进行碳化；
对碳化后的氧化石墨烯膜进行石墨化得到石墨烯膜；
优选地，所述氧化石墨烯溶液通过喷嘴喷涂在成膜基材上步骤之前还包括：
搅拌氧化石墨烯溶液，优选地，搅拌速度为1500～1800r/min；
过滤搅拌后的氧化石墨烯溶液；
进一步优选地，所述搅拌氧化石墨烯溶液的步骤之前还包括：
超声波浸泡氧化石墨烯溶液，优选地，搅拌速度为300～500r/min；
优选地，所述成膜基材为柔性的有机或无机膜材，进一步优选地，所述成膜基材为PET、PVC、PI或树脂复合膜；
优选地，所述旋转滚筒离心旋转，进一步优选地，离心加速度范围为0.1g～500kg，g为重力加速度，数值为9.8m/s2。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，将成膜基材固定在旋转滚筒的外表面的步骤包括：
通过胶将成膜基材粘贴在旋转滚筒的外表面；
优选地，所述胶包括双面胶、固体胶、液体胶、环氧胶和合成弹性体中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述对氧化石墨烯膜进行碳化的步骤包括：
在氮气保护下以10℃/min的升温速率从室温升高到800℃进行碳化；
所述对碳化后的氧化石墨烯膜进行石墨化得到石墨烯膜的步骤包括：
在氩气保护下以20℃/min的升温速率从室温升高到2800℃进行石墨化并得到石墨烯导热膜。
10.一种石墨烯导热膜，其特征在于，通过权利要求6-9中任一权利要求所述方法制备，优选地，所述石墨烯导热膜的导热系数>1500W/(m·K)；优选地，所述石墨烯导热膜的单层厚度为为10±5nm。
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| CN1481979A (zh) * | 2002-09-10 | 2004-03-17 | 富士胶片株式会社 | 溶液制膜方法 |
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| CN207413660U (zh) * | 2017-09-30 | 2018-05-29 | 金思宇 | 一种石墨烯涂覆膜装置 |
| CN108178148A (zh) * | 2015-08-07 | 2018-06-19 | 常州富烯科技股份有限公司 | 一种石墨烯薄膜的制备方法及石墨烯薄膜 |
| CN209191117U (zh) * | 2018-10-10 | 2019-08-02 | 深圳烯材科技有限公司 | 一种旋转喷涂制膜设备 |
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