CN203537732U - 石墨烯散热膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。所述离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有支撑作用，由于离型纸的大小尺寸可控，因此与其设置在一起的含石墨烯的散热层也尺寸可控。其次，离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有保护作用，避免了含有石墨烯的散热层边缘破损。再次，由于离型纸具有一定的柔性，因此形成的石墨烯散热膜可以卷曲储存。使用时，玻璃离型纸层，将含石墨烯的散热层贴合于电子器件上即可，使用方便，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及散热材料领域，尤其涉及石墨烯散热膜。
背景技术
随着大规模集成电路和封装技术的发展，电子产品也向薄、轻、小方向发展，使得电子产品表面温度也在不断升高，而元器件也迫切需要一个相对低温的环境才能可靠运行，否则会降低电子元件的寿命，因此电子产品的散热成为一个很突出的问题。
目前市场部分产品通过金属类进行导热散热，尤其是铜和铝，虽然铜的导热系数为（398W/mK），但是重量大，易氧化等限制了其的应用，而铝的导热系数并不高（237W/mK），很难满足现有产品对导热散热的需求。目前已经使用的天然石墨材料和人工合成的石墨材料制成的散热膜对电子产品的散热有了一定的改善。石墨散热膜主要是通过把石墨处理后直接压延的方法以及高分子炭化、石墨化等方法制成的。
公开号为CN 202750382 U的中国专利公开了一种由石墨烯、粘合层和保护层组成的石墨烯复合散热膜，但该专利主要是解决石墨烯层间不完整的结构造成的导热性能减低，开发出新型高导热石墨烯复合散热膜。公开号为CN202565659 U的中国专利公开了一种石墨片，该专利提到解决石墨片的尺寸问题，但是该膜的最大尺寸也只在245mm*245mm。
由于受到了材料本身平面导热的限制和石墨膜工艺的限制，石墨膜的尺寸都在几十厘米以内，对于高功率散热要求的电子设备难以满足。同时，石墨膜在制备的过程中容易断裂且膜的边缘很容易损坏，需要花很大的成本去解决边缘的问题，因此提高了电子产品的成本。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种石墨烯散热膜，边缘不易破损，尺寸可控。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。
优选的，还包括设置于所述含有石墨烯的散热层和离型纸层之间的导热双面胶层。
优选的，所述导热双面胶层的厚度为5～50微米。
优选的，所述离型纸层的面积大于或等于所述含石墨烯的散热层的面积。
优选的，所述含有石墨烯的散热层的厚度为5～1000微米。
优选的，所述含有石墨烯的散热层为含100%石墨烯的散热层。
优选的，所述含有石墨烯的散热层为含有石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管中的一种或多种以及石墨烯的散热层。
优选的，所述含有石墨烯的散热层为含有1～50层石墨烯微片的散热层。
优选的，所述石墨烯微片的片径为1～100微米。
与现有技术相比，本实用新型提供的石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。所述离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有支撑作用，由于离型纸的大小尺寸可控，因此与其设置在一起的含石墨烯的散热层也尺寸可控。其次，离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有保护作用，避免了含有石墨烯的散热层边缘破损。再次，由于离型纸具有一定的柔性，因此形成的石墨烯散热膜可以卷曲储存。使用时，玻璃离型纸层，将含石墨烯的散热层贴合于电子器件上即可，使用方便，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的石墨烯散热膜的第一种结构的剖面结构示意图；
图2为本实用新型提供的石墨烯散热膜的第一种结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了一种石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。
在本实用新型中，以含有石墨烯的散热层为主体结构，以离型纸层为支撑层结构。所述含有石墨烯的散热层作用是散热，优选为含100%石墨烯的散热层，还可以优选为含有石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管中的一种或多种以及石墨烯的散热层。本使用新型对于石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管与石墨烯的质量比没有特殊限制，可以实现散热作用即可。对于所述散热层含有的石墨烯，优选为1～50层石墨烯微片或含有功能团的官能化的石墨烯，所述官能团优选为氧、羰基、氟或氨基中的一种或多种，所述石墨烯微片的片径优选为1～100微米，更优选为5～50微米，最优选为5～20微米。所述含有石墨烯的散热层的厚度优选为5～1000微米，更优选为8～300微米，最优选为10～100微米。所述含有石墨烯的散热层的面积没有特殊限制，其由喷涂、辊涂、刷涂或浸涂等方式覆合在离型纸层上，因此本领域技术人员可以根据实际需要控制所述含有石墨烯的散热层的面积。
在本实用新型中，还包括复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。所述离型纸层起到支撑作用，本实用新型对于所述离型纸的种类没有特殊限制，市售产品即可。所述离型纸层的面积优选大于或等于所述含石墨烯的散热层的面积。
在本实用新型中，为了在使用时，玻璃所述离型纸层后，所述含有石墨烯的散热层更容易附着于电子器件上，优选的还包括设置于所述含有石墨烯的散热层和离型纸层之间的导热双面胶层。所述导热双面胶层既具有导热的功能，又方便使所述含有石墨烯的散热层附着于电子器件上。所述导热双面胶优选为丙烯酸双面胶或聚氨酯双面胶，所述导热双面胶的厚度优选为5～50微米。
本实用新型的石墨烯散热膜可以按照以下步骤进行制备：
将石墨烯或者碳系材料与石墨烯的混合物混和均匀，得到混合粉末；
在离型纸上涂覆所述混合粉末，得到石墨烯散热膜；
所述碳系材料为石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管中的一种或多种。
所述涂覆的方式优选为喷涂、辊涂或刷涂。本实用新型对于石墨烯与碳系材料的比例没有特殊限制，按照具体实施情况进行选择即可。
本实用新型的石墨烯散热膜还可以按照以下步骤进行制备：
将石墨烯或者碳系材料与石墨烯的混合物均匀分散在水中，得到混合液；
在离型纸上涂覆所述混合液，得到石墨烯散热膜；
所述碳系材料为石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管中的一种或多种。
所述涂覆的方式优选为喷涂、辊涂、刷涂或浸涂。本实用新型对于石墨烯与碳系材料的比例没有特殊限制，按照具体实施情况进行选择即可。
本实用新型提供的石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和设置于所述含有石墨烯的散热层一侧的离型纸层。所述离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有支撑作用，由于离型纸的大小尺寸可控，因此与其设置在一起的含石墨烯的散热层也尺寸可控。其次，离型纸层对于含有石墨烯的散热层具有保护作用，避免了含有石墨烯的散热层边缘破损。再次，由于离型纸具有一定的柔性，因此形成的石墨烯散热膜可以卷曲储存。使用时，玻璃离型纸层，将含石墨烯的散热层贴合于电子器件上即可，使用方便，适用范围广。
以下结合实施例说明本实用新型的技术方案，以下实施例只是对本实用新型优选实施方案的举例说明，本实用新型的保护范围并不接受以下实施例的限制。
实施例1
将50wt%石墨烯和50wt%石墨混合粉体经过干粉搅拌器搅拌均匀后，然后将该混合粉体涂覆在厚度为10微米的导热双面胶上形成含石墨烯的散热膜，其中导热双面胶的另一侧附有离型纸，且含石墨烯的散热层尺寸与导热双面胶的尺寸相对应。最后经过辊压机在压力30MPa下进行模压，模压后含石墨烯散热膜厚度为30微米，平面散热系数为800W/m.k。当要使用含石墨烯散热膜时，去掉离型纸后直接贴合在器件表面即可。
所述石墨烯散热膜的结构参见图1。图1为第一种结构的剖面结构示意图，其中，（1）为含有石墨烯的散热层，（2）为导热双面胶层，（3）为离型纸层。
实施例2
将80wt%石墨烯和20wt%石墨混合物均匀分散在水中形成水溶液，然后通过喷涂的方式涂覆在厚度为30微米的导热双面胶上，干燥形成含石墨烯的散热膜，其中导热双面胶的另一侧附有离型纸。最后经过辊压机进行模压（压力50MPa），模压后含石墨烯散热膜厚度为20微米，平面散热系数为1000W/m.k。当要使用含石墨烯散热膜时，去掉离型纸后直接贴合在器件表面即可。
实施例3：
将石墨烯均匀分散在水中，然后通过辊涂的方式涂覆在离型纸上，干燥后形成石墨烯散热膜。然后将干燥的膜层通过辊压机进行模压（压力20MPa），模压后含石墨烯散热膜的厚度为25微米，平面散热系数为1000W/m.k。去掉离型纸就可以形成散热膜。
所述石墨烯散热膜的结构参见图2。图2为第二种结构的剖面结构示意图，其中，（1）为含有石墨烯的散热层，（2）为离型纸层。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种石墨烯散热膜，包括：含有石墨烯的散热层和复合在所述含有石墨烯的散热层上的离型纸层。
2.根据权利要求1所述的石墨烯散热膜，其特征在于，还包括设置于所述含有石墨烯的散热层和离型纸层之间的导热双面胶层。
3.根据权利要求2所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述导热双面胶层的厚度为5～50微米。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述离型纸层的面积大于或等于所述含石墨烯的散热层的面积。
5.根据权利要求4所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述含有石墨烯的散热层的厚度为5～1000微米。
6.根据权利要求1所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述含有石墨烯的散热层为含100%石墨烯的散热层。
7.根据权利要求1所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述含有石墨烯的散热层为含有石墨、碳纤维、炭黑和碳纳米管中的一种或多种以及石墨烯的散热层。
8.根据权利要求1所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述含有石墨烯的散热层为含有1～50层石墨烯微片的散热层。
9.根据权利要求8所述的石墨烯散热膜，其特征在于，所述石墨烯微片的片径为1～100微米。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140409 |
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