KR20220051353A - 저점도 산화그래핀 슬러리 및 이의 제조방법, 산화그래핀 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

저점도 산화그래핀 슬러리 및 이의 제조방법, 산화그래핀 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저점도의 산화그래핀 슬러리 및 이의 제조방법, 산화그래핀 필름 및 이의 제조방법, 그래핀 열전도성 필름 및 이의 제조방법을 제공한다. 주로 채택하는 방법은 고압 전단, 고속 충격 및 강한 캐비테이션 하에서 산화그래핀을 초미세화하여 산화그래핀의 플레이트렛 직경을 감소시킴으로써 산화그래핀 슬러리의 점도를 낮추고 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량을 향상시켜 산화그래핀 슬러리를 산화그래핀 필름으로 코팅하는 효율을 향상시키는 것이다.

Description

저점도 산화그래핀 슬러리 및 이의 제조방법, 산화그래핀 필름 및 이의 제조방법
본 발명은 그래핀 재료 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열환원법에 의해 제조된 그래핀 열전도성 필름의 제조 효율을 향상시키는 공정에 관한 것이다.
그래핀은 2004년에 발견된 이후 큰 비표면적, 높은 전기전도성, 우수한 화학적 및 열역학적 안정성, 물리적 및 기계적 특성으로 인해 센서, 광전자 및 에너지 재료 분야에서 널리 연구 및 응용되었다.
종래 기술에서 열전도 성능이 우수한 그래핀 열전도성 필름을 제조하는 주요 방법은 다음과 같다. 즉, Hummers 방법으로 제조된 산화그래핀 여과 케이크를 슬러리로 분산시키고, 슬러리를 기판 상에 코팅하며, 건조한 후 산화그래핀 필름을 제조한다. 다시 산화그래핀 필름을 고온 열환원하여 그래핀 열전도성 필름을 획득한다.
그러나 산화그래핀 슬러리의 점도가 높기 때문에 고형분 함량이 최대 2.0% 내지 4.0%에 달할 수 있다. 고형분 함량을 낮게 제한하기 때문에 산화그래핀 슬러리 코팅의 효율이 낮아 대량 생산에 큰 제약이 따른다.
배경기술 부분의 내용은 본 발명자들에게 공지된 기술일 뿐이며, 반드시 당업계의 선행기술을 대표하는 것은 아니다.
종래 기술에 존재하는 문제점 중 하나 이상에 대하여, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 산화그래핀 슬러리 코팅의 효율을 향상시키는 데에 있다. 주로 채택하는 방법은 고압 전단, 고속 충격 및 강한 캐비테이션을 통해 산화그래핀을 초미세화하고, 산화그래핀의 플레이트렛 직경을 줄이며, 산화그래핀 슬러리의 점도를 낮춰, 산화그래핀 슬러리의 고형 함량을 증가시킴으로써 산화그래핀 슬러리의 코팅 효율을 향상시키는 것이다.
본 발명은 저점도의 산화그래핀 슬러리를 제공하며, 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이고, 바람직하게는 8%이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 산화그래핀 슬러리의 점도는 10000 내지 50000 mPa·s이며, 바람직하게는 20000 mPa·s이다.
점도가 너무 높거나 낮으면 코팅에 적합하지 않다. 점도가 50000mPa·s보다 높으면 산화그래핀 슬러리의 테이프 캐스팅(tape casting)에 불리하다. 점도가 10000mPa·s보다 낮으면 산화그래핀 슬러리의 유동성이 너무 크기 때문에 코팅 두께를 제어하는데 도움이 되지 않다.
바람직하게는, 상기 저점도의 산화그래핀 슬러리는 산화그래핀 나노플레이트렛이며, 평균 플레이트렛 직경이 2 내지 3㎛이다.
본 발명은 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법을 더 제공한다. 산화그래핀을 용매와 혼합하고 분산시킨 후 초미세화하여 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경을 감소시켜 저점도의 산화그래핀 슬러리를 획득한다.
산화그래핀은 매우 풍부한 산소 함유 작용기를 함유한다. 산화 과정에서 시트층 가장자리와 시트층 중간은 작용기의 존재로 인해 "결함"이 발생한다. 이 부분의 결함은 고압 점도 감소 장비(캐비테이션 효과, 충격 효과, 전단 효과)의 작용 하에서 쉽게 파괴되어 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 평균 17 내지 18μm에서 2 내지 3μm까지 떨어진다. 또한 산화그래핀의 산소 함유 작용기는 친수성 작용을 가지고 있기 때문에 물에 분산될 수 있다. 일정한 범위의 산화도 하에서, 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 작을수록 내부 마찰력이 작아지고, 이에 상응하여 거시적으로 점도가 감소한다. 따라서 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량을 증가시켜 기판 상에서 산화그래핀 슬러리의 코팅 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 산화그래핀은 Hummers 방법에 의해 제조된다.
바람직하게는, 상기 산화그래핀에서 산소와 탄소의 몰비는 0.6 내지 0.7이며, 바람직하게는 0.65이다.
바람직하게는 상기 용매는 물이다.
바람직하게는, 상기 분산의 선속도는 2 내지 20m/s이며, 바람직하게는 5m/s이다.
보다 바람직하게는, 상기 분산 시간은 1 내지 5h이며, 바람직하게는 2h이다.
분산 시, 산화그래핀의 시트층은 물에서 열리고 균일하게 분산된다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 초미세화 방법은 산화그래핀과 용매의 혼합물에 압력을 인가하는 단계, 혼합물을 슬릿에 통과시키는 단계, 슬릿을 통과하는 과정에서 고압 전단 및 고속 충격을 받는 단계를 포함한다. 슬릿을 통과한 후 갑작스러운 압력 에너지의 방출로 인해 강한 캐비테이션이 발생한다.
바람직하게는, 인가된 압력은 50 내지 250 MPa이며, 바람직하게는 100 MPa이다.
바람직하게는, 초미세화된 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3㎛이다.
초미세화는 고압을 이용하여 액체 물질이 좁은 틈을 고속으로 흐르게 할 때, 압력 에너지가 갑자기 방출되는 고압 하에서 좁은 영역 내에 폭발 효과와 유사한 강한 캐비테이션이 발생하며, 여기에 액체 물질이 좁은 틈을 통과하며 발생하는 미세화 작용 및 챔버 내 충격에 의한 고속 충격 작용은 액체 물질을 파쇄한다. 따라서 액체 물질 또는 액체를 담체로 하는 고체 입자가 초미세화되며, 산화그래핀 나노플레이트렛을 미세화한다. 초미세화가 산화그래핀과 용매의 혼합물에 인가하는 압력을 50 내지 250MPa로 설정하면, 산화그래핀의 플레이트렛 직경을 평균 17 내지 18μm에서 2 내지 3μm까지 미세화시킬 수 있다. 압력이 너무 작을 경우, 50MPa 미만이면 미세화 작용이 충분하지 않고, 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 2 내지 3μm에 도달하지 못하며, 점도 감소 효과를 얻을 수 없다. 압력이 250MPa보다 크면 기계 손상되기 쉽고 손상 빈도가 높을수록 생산 비용이 높아진다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 산화그래핀 슬러리의 초미세화 전의 점도는 100,000 내지 200,000 mPa·s이다.
바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 초미세화 후의 점도는 10000 내지 50000 mPa·s이며, 바람직하게는 20000 mPa·s이다.
보다 바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이며 바람직하게는 8%이다.
본 발명은 산화그래핀 필름을 더 제공한다. 상기 산화그래핀 필름 중의 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3μm이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 산화그래핀 필름의 두께는 50 내지 500㎛이며, 바람직하게는 200㎛이다.
바람직하게는, 상기 산화그래핀 필름의 밀도는 1.0 내지 2.0g/cm3이다.
본 발명은 산화그래핀 필름의 제조 방법을 더 제공한다. 상기 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법을 채택하여 저점도의 산화그래핀 슬러리를 제조하며, 소포 처리 후 다시 소포된 산화그래핀 슬러리를 기판 표면에 코팅하고 건조, 박리하여 산화그래핀 필름을 획득한다.
기판은 산화그래핀 슬러리에 의해 코팅 및 건조된 담체이며, 산화그래핀 슬러리는 코팅 및 건조된 후, 기판 표면에 산화그래핀 필름이 형성된다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 소포는 진공 소포이며, 상기 진공 소포의 진공값은 -95 내지 -50 kPa이고, 바람직하게는 -80 kPa이다.
바람직하게는, 상기 소포는 온라인 연속 소포기를 채택한다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 코팅은 나이프 코팅 또는 압출 코팅에 의해 수행되며, 상기 코팅 속도는 1 내지 10m/min이고, 바람직하게는 3m/min이다.
바람직하게는, 상기 코팅의 두께는 0.5 내지 5.0mm이고, 바람직하게는 1.5mm이다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 상기 건조 온도는 70 내지 130℃이고, 바람직하게는 100℃이다.
바람직하게는, 상기 건조 시간은 8 내지 80min이고, 바람직하게는 27 내지 30min이다.
바람직하게는, 상기 산화그래핀 필름의 두께는 50 내지 500㎛이고, 바람직하게는 200㎛이다.
산화그래핀 슬러리의 고형분 함량이 증가할수록 코팅 두께가 얇아지고 코팅 속도가 빨라지며 단위 시간당 코팅 효율이 증가한다. 건조 시간은 코팅기 오븐의 길이와 코팅 속도에 따라 조절되며, 건조 시간은 코팅 속도의 증가로 인해 단축되어 산화그래핀 필름의 제조 효율이 크게 향상된다.
본 발명은 그래핀 열전도성 필름을 제공하며, 상기 그래핀 열전도성 필름의 열전도 계수는 1000 내지 1600 W/m·k이고, 바람직하게는 1500 W/m·k이다.
바람직하게는, 상기 그래핀 열전도성 필름의 밀도는 1.5-2.2g/cm3이고, 바람직하게는 2.0g/cm3이다.
바람직하게는, 상기 그래핀 열전도성 필름의 두께는 10 내지 150㎛이고, 바람직하게는 40㎛이다.
본 발명은 그래핀 열전도성 필름의 제조 방법을 더 제공한다. 상기 산화그래핀 필름의 제조 방법을 채택하여 산화그래핀 필름을 제조하며, 열처리 및 압연을 통해 그래핀 열전도성 필름을 획득한다.
바람직하게는, 상기 열처리의 온도는 1000 내지 3000℃이며, 바람직하게는 2000℃이다.
바람직하게는, 상기 산화그래핀 필름 열처리 후의 밀도는 0.1-1.0g/cm3이며, 바람직하게는 0.3g/cm3이다.
보다 바람직하게는, 상기 압연의 압력은 50 내지 200t이며, 바람직하게는 100t이다.
본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.
본 발명은 산화그래핀 나노플레이트렛을 미세화함으로, 산화그래핀의 플레이트렛 직경을 평균 17 내지 18㎛에서 2 내지 3㎛로 감소시키고, 산화그래핀 슬러리의 점도를 감소시키며, 슬러리의 고형분 함량을 5 내지 10%까지 증가시킨다. 이하에서는 본 발명의 이점을 상세하게 설명한다.
(1) 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량 증가로 인해 코팅의 두께가 얇아지고 코팅 속도가 빨라져 코팅 효율이 300% 이상으로 향상되며 단위 생산 능력이 크게 향상된다.
(2) 코팅의 두께가 얇아지기 때문에 건조 시 비교적 높은 온도 하에서 수행해도 산화그래핀 필름에 버블이 발생하지 않는다. 또한 산화그래핀 슬러리의 수분 함량이 낮아져, 산화그래핀 필름이 물 분자를 제거하기 쉬워지고, 건조 시간이 단축되며 산화그래핀 필름 제조 효율이 향상된다.
(3) 산화그래핀 필름의 제조 효율이 향상되어, 제조비용이 크게 절감되고, 공업적 대규모 생산에 적합하다.
(4) 종래 기술에 비해, 본 발명에 의해 제조된 그래핀 열전도성 필름은 외관, 두께, 밀도, 열전도 계수, 응집력 등 각 성능 시험에서 모두 정상이었다.
첨부 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 돕기 위해 사용되며, 명세서의 일부를 구성한다. 이는 본 발명의 실시예와 함께 본 발명을 설명하기 위해 사용되며, 본 발명을 제한하지 않는다. 첨부 도면에 대한 설명은 하기와 같다.
도 1은 점도 감소 전 산화그래핀 플레이트렛 직경의 AFM 개략도이다.
도 2는 점도 감소 후 산화그래핀 플레이트렛 직경의 AFM 개략도이다.
도 3은 산화그래핀 점도 감소 전 AFM 입경 분포도이고, 가로축은 산화그래핀 플레이트렛 직경 크기(μm)를 나타내고, 세로축은 빈도(개)를 나타낸다.
도 4는 산화그래핀 점도 감소 후 AFM 입경 분포도이고, 가로축은 산화그래핀 플레이트렛 직경 크기(μm)를 나타내고, 세로축은 빈도(개)를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제6 실시방식의 단계도이다.
도 6은 실시예 1의 산화그래핀 필름의 실물도이다.
도 7은 실시예 1의 그래핀 열전도성 필름의 실물도이다.
도 8은 실시예 2의 산화그래핀 필름의 실물도이다.
도 9는 실시예 3의 산화그래핀 필름의 실물도이다.
도 10은 비교예 5의 산화그래핀 필름의 실물도이다.
도 11은 비교예 5의 그래핀 열전도성 필름의 실물도이다.
도 12는 6.0mm 두께의 산화그래핀 필름이 100℃에서 건조 시 버블이 발생한 산화그래핀 필름의 실물도이다.
이하에서는 특정 예시적 실시예를 간단하게 설명한다. 당업자가 인식하는 바와 같이, 설명된 실시예는 모두 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다양한 상이한 방식으로 수정될 수 있다. 따라서 첨부 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하되, 여기에서 설명하는 바람직한 실시예는 본 발명을 설명하고 해석하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 것이 아님을 이해하여야 한다.
본 발명의 제1 실시방식에 있어서, 저점도의 산화그래핀 슬러리를 제시하였으며, 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이고, 예를 들어 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, 8%, 8.5%, 9%, 9.5%, 10% 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 8%이다. 산화그래핀 슬러리의 점도는 10000 내지 50000mPa·s이며, 예를 들어 10000mPa·s, 11000mPa·s, 12000mPa·s, 15000mPa·s, 20000mPa·s, 22000mPa·s, 23000mPa·s, 25000mPa·s, 30000mPa·s, 32000mPa·s, 35000mPa·s, 40000mPa·s, 42000mPa·s, 45000mPa·s, 48000mPa·s, 50000mPa·s 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 슬러리의 점도는 20000mPa·s이다. 점도가 너무 높거나 낮으면 코팅에 적합하지 않다. 점도가 50000mPa·s보다 높으면 산화그래핀 슬러리의 테이프 캐스팅에 불리하다. 점도가 10000mPa·s보다 낮으면 산화그래핀 슬러리의 유동성이 너무 크기 때문에 코팅 두께를 제어하는데 도움이 되지 않다. 산화그래핀은 산화그래핀 나노플레이트렛이고, 평균 직경은 2 내지 3μm이며, 예를 들어 2μm, 2.1μm, 2.2μm, 2.3μm, 2.4μm, 2.5μm, 2.6μm, 2.7μm, 2.8μm, 2.9μm, 3μm 등이다.
본 발명의 제2 실시방식에 있어서, 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법을 제시하였으며, 산화그래핀을 용매와 혼합하고 분산시킨 후 초미세화하여 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경을 감소시켜 저점도의 산화그래핀 슬러리를 획득한다.
산화그래핀은 매우 풍부한 산소 함유 작용기를 함유한다. 산화 과정에서 시트층 가장자리와 시트층 중간은 작용기의 존재로 인해 "결함"이 발생한다. 이 부분의 결함은 고압 점도 감소 장비(캐비테이션 효과, 충격 효과)의 작용 하에서 쉽게 파괴되어 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 평균 17 내지 18μm에서 2 내지 3μm까지 떨어진다. 또한 산화그래핀의 산소 함유 작용기는 친수성 작용을 가지고 있기 때문에 물에 분산될 수 있다. 일정한 범위의 산화도 하에서, 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 작을수록 내부 마찰력이 작아지고, 이에 상응하여 거시적으로 점도가 감소한다. 따라서 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량을 증가시켜 기판 상에서 산화그래핀 슬러리의 코팅 효율을 향상시킬 수 있다.
산화그래핀은 Hummers 방법에 의해 제조된다. 산화그래핀에서 산소와 탄소의 몰비는 0.6 내지 0.7이며, 예를 들어 0.6, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64, 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀의 산소 대 탄소 몰비는 0.65이다. 용매는 물이다. 분산의 선속도는 2 내지 20m/s이며, 예를 들어 2m/s, 3m/s, 4m/s, 5m/s, 6m/s, 7m/s, 8m/s, 9m/s, 10m/s, 11m/s, 12m/s, 13m/s, 14m/s, 15m/s, 16m/s, 17m/s, 18m/s, 19m/s, 20m/s 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 분산의 선속도는 5m/s이다.
분산 시간은 1 내지 5h이며, 예를 들어 1h, 1.2h, 1.5h, 1.8h, 2h, 2.2h, 2.5h, 2.8h, 3h, 3.2h, 3.5h, 3.8h, 4h, 4.2h, 4.5h, 4.8h, 5h 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 분산의 시간은 2h이다. 초미세화 방법은 산화그래핀과 용매의 혼합물에 압력을 인가하는 단계, 혼합물을 슬릿에 통과시키는 단계, 슬릿을 통과하는 과정에서 고압 전단 및 고속 충격을 받는 단계를 포함한다. 슬릿을 통과한 후 갑작스러운 압력 에너지의 방출로 인해 강한 캐비테이션이 발생한다. 인가 압력은 50 내지 250MPa이며, 예를 들어, 50MPa, 51MPa, 52MPa, 53MPa, 54MPa, 55MPa, 56MPa, 57MPa, 58MPa, 59MPa, 60MPa, 70MPa, 80MPa, 90MPa, 100MPa, 110MPa, 120MPa, 130MPa, 140MPa, 150MPa, 160MPa, 170MPa, 180MPa, 190MPa, 200MPa, 210MPa, 220MPa, 230MPa, 240MPa, 245MPa, 246MPa, 247MPa, 248MPa, 249MPa, 250MPa 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 초미세화 압력은 100MPa이다. 초미세화된 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3μm이며, 예를 들어 2μm, 2.1μm, 2.2μm, 2.3μm, 2.4μm, 2.5μm, 2.6μm, 2.7μm, 2.8μm, 2.9μm, 3μm 등이다. 도 1에서 알 수 있듯이, 50μm의 축척에 비교하여 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 더 크고, 일부 산화그래핀의 플레이트렛 직경은 25μm에 달할 수 있으며, 우측의 막대는 산화 그래핀의 높이를 나타낸다. 도 2에서 알 수 있듯이, 20μm의 축척에 비교하여 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 작고, 기본적으로 3μm보다 작으며, 우측의 막대는 산화그래핀의 높이를 나타낸다. 도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이, 점도 감소 전, 산화그래핀의 플레이트렛 직경은 15 내지 25μm 구간에 집중되고, 플레이트렛 직경의 평균값은 18.236 μm이고, 표준편차는 1.012이다. 점도 감소 후 산화그래핀의 플레이트렛 직경는 1.6 내지 4μm 구간 내에 집중되고, 플레이트렛 직경의 평균값은 2.495μm이고, 표준편차는 0.936이며, 점도 감소 후 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 감소하고, 플레이트렛 직경 분포가 더욱 평균이다.
초미세화는 고압을 이용하여 액체 물질이 좁은 틈을 고속으로 흐르게 할 때, 압력 에너지가 갑자기 방출되는 고압 하에서 좁은 영역 내에 폭발 효과와 유사한 강한 캐비테이션이 발생하며, 여기에 액체 물질이 좁은 틈을 통과하며 발생하는 미세화 작용 및 챔버 내 충격에 의한 고속 충격 작용은 액체 물질을 파쇄한다. 따라서 액체 물질 또는 액체를 담체로 하는 고체 입자가 초미세화되며, 산화그래핀 나노플레이트렛을 미세화한다. 초미세화가 산화그래핀과 용매의 혼합물에 인가하는 압력을 50 내지 250MPa로 설정하면, 산화그래핀의 플레이트렛 직경을 평균 17 내지 18μm에서 2 내지 3μm까지 미세화시킬 수 있다. 압력이 너무 작을 경우, 50MPa 미만이면 미세화 작용이 충분하지 않고, 산화그래핀의 플레이트렛 직경이 2 내지 3μm에 도달하지 못하며, 점도 감소 효과를 얻을 수 없다. 압력이 250MPa보다 크면 기계 손상되기 쉽고 손상 빈도가 높을수록 생산 비용이 높아진다.
초미세화 전 산화그래핀 슬러리의 점도는 100000 내지 200000mPa·s이며, 예를 들어 100000mPa·s, 105000mPa·s, 110000mPa·s, 115000mPa·s, 120000mPa·s, 125000mPa·s, 130000mPa·s, 135000mPa·s, 140000mPa·s, 145000mPa·s, 150000mPa·s, 160000mPa·s, 170000mPa·s, 180000mPa·s, 190000mPa·s, 195000mPa·s, 200000mPa·s 등이다. 초미세화 후 산화그래핀 슬러리의 점도는 10000 내지 50000mPa·s이며, 예를 들어 10000mPa·s, 11000mPa·s, 12000mPa·s, 15000mPa·s, 20000mPa·s, 22000mPa·s, 23000mPa·s, 25000mPa·s, 30000mPa·s, 32000mPa·s, 35000mPa·s, 40000mPa·s, 42000mPa·s, 45000mPa·s, 48000mPa·s, 50000mPa·s 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 슬러리의 초미세화 후의 점도는 20000 mPa·s이다. 산화그래핀 슬러리의 고형 함량은 5 내지 10%이며, 예를 들어 5%, 5.1%, 5.2%, 5.3%, 5.4%, 5.5%, 6%, 6.5%, 7%, 7.5%, 8%, 8.5%, 9%, 9.5%, 9.6%, 9.7%, 9.8%, 9.9%, 10% 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 8%이다.
본 발명의 제3 실시방식에 있어서, 산화그래핀 필름을 제시하였으며, 산화그래핀 필름 중의 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3μm이고, 예를 들어 2μm, 2.1μm, 2.2μm, 2.3μm, 2.4μm, 2.5μm, 2.6μm, 2.7μm, 2.8μm, 2.9μm, 3μm 등이다. 산화그래핀 필름의 두께는 100 내지 500μm이고, 예를 들어 100μm, 120μm, 150μm, 180μm, 200μm, 220μm, 250μm, 280μm, 300μm, 320μm, 350μm, 380μm, 400μm, 420μm, 450μm, 480μm, 500μm 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 필름의 두께는 200μm이다. 산화그래핀 필름의 밀도는 1.0-2.0g/cm3이고, 예를 들어 1.0g/cm3, 1.1g/cm3, 1.2g/cm3, 1.3g/cm3, 1.4g/cm3, 1.5g/cm3, 1.6g/cm3, 1.7g/cm3, 1.8g/cm3, 1.9g/cm3, 2.0g/cm3 등이다.
본 발명의 제4 실시방식에 있어서, 산화그래핀 필름의 제조 방법을 제시하였다. 본 발명의 제2 실시방식에 따른 방법을 채택하여 저점도의 산화그래핀 슬러리를 제조하며, 소포 처리 후 다시 소포된 산화그래핀 슬러리를 기판 표면에 코팅하고 건조 및 박리하여 산화그래핀 필름을 획득한다.
기판은 산화그래핀 슬러리에 의해 코팅 및 건조된 담체이며, 산화그래핀 슬러리는 코팅 및 건조된 후, 기판 표면에 산화그래핀 필름이 형성된다.
소포는 진공 소포이며, 진공 소포의 진공값은 -95 내지 -50kPa이고, 예를 들어 -95kPa, 90kPa, -85kPa, -80kPa, -75kPa, -70kPa, -65kPa, -60kPa, -55kPa, -50kPa 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 진공 소포의 진공값은 -80kPa이다. 소포는 온라인 연속 소포기를 채택한다. 코팅은 나이프 코팅 또는 압출 코팅 방식을 채택하며, 코팅 속도는 1 내지 10m/min이고, 예를 들어 1m/min, 1.1m/min, 1.2m/min, 1.3m/min, 1.4m/min, 1.5m/min, 2m/min, 2.5m/min, 3m/min, 3.5m/min, 4m/min, 4.5m/min, 5m/min, 5.5m/min, 6m/min, 6.5m/min, 7m/min, 7.5m/min, 8m/min, 8.5m/min, 9m/min, 9.5m/min, 9.6m/min, 9.7m/min, 9.8m/min, 9.9m/min, 10m/min 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 코팅의 속도는 3m/min이다. 코팅의 두께는 0.5 내지 5.0mm이며, 예를 들어 0.5mm, 0.52mm, 0.55mm, 0.58mm, 0.6mm, 0.62mm, 0.65mm, 0.68mm, 0.7mm, 0.75mm, 0.76mm, 0.77mm, 0.78mm, 0.79mm, 0.8mm, 0.9mm, 1mm, 1.2mm, 1.3mm, 1.5mm, 1.6mm, 1.8mm, 2mm, 2.1mm, 2.2mm, 2.5mm, 2.6mm, 2.7mm, 2.8mm, 2.9mm, 2.93mm, 2.95mm, 2.97mm, 2.98mm, 2.99mm, 3.0mm, 3.5mm, 4mm, 4.2mm, 4.5mm, 4.8mm, 5mm 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 코팅의 두께는 1.5mm이다. 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량이 증가할수록 코팅 두께가 얇아지고 코팅 속도가 빨라지며 단위 시간당 코팅 효율이 증가한다. 건조 온도는 70 내지 130℃이며, 예를 들어 70℃, 71℃, 72℃, 73℃, 75℃, 78℃, 80℃, 82℃, 85℃, 88℃, 90℃, 92℃, 95℃, 98℃, 100℃, 102℃, 105℃, 108℃, 110℃, 112℃, 115℃, 118℃, 120℃, 122℃, 125℃, 126℃, 127℃, 128℃, 129℃, 130℃ 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 건조의 온도는 100℃이다. 건조 시간은 8 내지 80min이며, 예를 들어 8min, 9min, 10min, 12min, 15min, 16min, 18min, 20min, 22min, 24min, 25min, 27min, 28min, 29min, 30min, 32min, 34min, 35min, 38min, 40min, 45min, 50min, 55min, 60min, 65min, 70min, 75min, 78min, 80min 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 건조 시간은 27 내지 30min이며, 예를 들어 27min, 28min, 29min, 30min 등이다. 산화그래핀 필름의 두께는 5 내지 500μm이며, 예를 들어 50μm, 60μm, 70μm, 80μm, 90μm, 100μm, 120μm, 150μm, 180μm, 200μm, 220μm, 250μm, 280μm, 300μm, 320μm, 350μm, 380μm, 400μm, 420μm, 450μm, 480μm, 490μm, 500μm 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 필름의 두께는 200μm이다.
본 발명의 제5 실시방식에 있어서, 그래핀 열전도성 필름을 제시하였다. 그래핀 열전도성 필름의 열전도 계수는 1000 내지 1600W/m·k이며, 예를 들어 1000W/m·k, 1100W/m·k, 1200W/m·k, 1300W/m·k, 1400W/m·k, 1500W/m·k, 1600W/m·k 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 그래핀 열전도성 필름의 열전도 계수는 1500W/m·k이다. 그래핀 열전도성 필름의 밀도는 1.5 내지 2.2g/cm3이고, 예를 들어, 1.5g/cm3, 1.6g/cm3, 1.7g/cm3, 1.8g/cm3, 1.9g/cm3, 2.0g/cm3, 2.1g/cm3, 2.2g/cm3, 2.2g/cm3 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 그래핀 열전도성 필름의 밀도는 2.0g/m3이다. 그래핀 열전도성 필름의 두께는 10 내지 150μm이며, 예를 들어 10μm, 20μm, 30μm, 40μm, 50μm, 60μm, 70μm, 80μm, 90μm, 100μm, 110μm, 120μm, 130μm, 140μm, 150μm 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 그래핀 열전도성 필름의 두께는 40㎛이다.
본 발명의 제6 실시방식에 있어서, 그래핀 열전도성 필름의 제조 방법을 제시하였다. 본 발명의 제4 실시방식에 따른 방법을 채택하여 산화그래핀 필름을 제조하며 열처리 및 압연을 거쳐 그래핀 열전도성 필름을 획득한다. 구체적인 제조 공정은 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 Hummers 방법으로 제조된 산화그래핀 여과 케이크와 용매를 혼합하고 교반 및 분산시켜 산화그래핀 슬러리를 획득한다. 그 후 산화그래핀 슬러리를 초미세화하여 점도를 감소시켜 저점도의 산화그래핀 슬러리를 획득한다. 이어서 저점도의 산화그래핀 슬러리를 소포하고 기판 상에 코팅하여 건조 및 박리하여 산화그래핀 필름을 획득한다. 다시 산화그래핀 필름을 열처리하여 그래핀 발포 필름을 획득한다. 마지막으로 그래핀 발포 필름을 압연 처리하여 그래핀 열전도성 필름을 획득한다. 상기 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이며, 코팅 효율이 향상되었다. 상기 그래핀 열전도성 필름의 외관, 밀도, 열전도 계수, 응집력, 인장 강도 등은 점도 감소 처리를 거치지 않은 고형분 함량이 2 내지 4%인 산화그래핀 슬러리에 의해 제조된 그래핀 열전도성 필름에 상당하나, 제조된 효율은 더욱 높다.
열처리의 온도는 1000 내지 3000℃이며, 예를 들어 1000℃, 1100℃, 1200℃, 1300℃, 1400℃, 1500℃, 1600℃, 1700℃, 1800℃, 1900℃, 2000℃, 2100℃, 2200℃, 2300℃, 2400℃, 2500℃, 2600℃, 2700℃, 2800℃, 2900℃, 3000℃ 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 열처리의 온도는 2000℃이다. 산화그래핀 필름 열처리 후의 밀도는 0.1-1.0g/cm3이며, 예를 들어 0.1g/cm3, 0.2g/cm3, 0.3g/cm3, 0.4g/cm3, 0.5g/cm3 0.6g/cm3, 0.7g/cm3, 0.8g/cm3, 0.9g/cm3, 1.0g/cm3 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 산화그래핀 필름 열처리 후의 밀도는 0.3g/cm3이다. 압연 압력은 50-200t이며, 예를 들어 50t, 60t, 70t, 80t, 90t, 100t, 110t, 120t, 130t, 140t, 150t, 160t, 170t, 180t, 190t, 200t 등이다. 바람직한 실시방식에 있어서, 압연 압력은 100t이다.
이하에서는 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 장점을 더욱 상세하게 설명한다.
실시예 1:
단계 1): 고형분 함량이 5.0%인 산화그래핀 여과 케이크를 탈이온수에 분산 장치를 이용하여 분산시켰고, 분산의 선속도는 5m/s였으며, 2시간 동안 분산시킨 후 획득한 산화그래핀 슬러리의 점도는 100000mPa·s이다.
단계 2): 산화그래핀 슬러리를 초미세화하였으며, 압력은 50MPa이고, 획득한 저점도의 산화그래핀 슬러리 점도는 20000mPa·s이다.
단계 3): 단계 2)의 저점도 산화그래핀 슬러리를 소포 장치를 이용하여 진공 소포하고, 진공값은 -80kPa이다.
단계 4): 단계 3)에서 소포된 슬러리를 PET 필름 상에 나이프 코팅 방법으로 코팅하였고, 80℃에서 75분간 건조 후 산화그래핀 필름을 수득하고 직접 박리 및 권취하였으며, 코팅 두께는 2.5mm이고 코팅 속도는 1.2m/min이다.
단계 5): 단계 4)에서 권취하여 수득한 산화그래핀 필름 권취 재료를 도 6에 도시된 바와 같이 절단하여 300mm*300mm 크기의 산화그래핀 필름을 획득한다.
단계 6): 단계 5)에서 획득한 산화그래핀 필름을 2000℃에서 고온 열처리하여 밀도가 0.3g/cm3인 그래핀 발포 필름을 획득한다.
단계 7): 단계 6)의 그래핀 발포 필름을 압력 100t을 사용하여 압연하여 도 7에 도시된 바와 같이 밀도 2.0g/cm3, 두께 40μm, 열전도 계수 1500W/m·K의 그래핀 열전도성 필름을 수득하였다.
실시예 2:
단계 1): 고형분 함량이 10.0%인 산화그래핀 여과 케이크를 탈이온수에 분산 장치를 이용하여 분산시켰고, 분산의 선속도는 5m/s였으며, 2시간 동안 분산시킨 후 획득한 산화그래핀 슬러리의 점도는 200000mPa·s이다.
단계 2): 산화그래핀 슬러리를 초미세화하였으며, 압력은 100MPa이고, 획득한 저점도의 산화그래핀 슬러리 점도는 20000mPa·s이다.
단계 3): 단계 2)의 저점도 산화그래핀 슬러리를 소포 장치를 이용하여 진공 소포하고, 진공값은 -80kPa이다.
단계 4): 단계 3)에서 소포된 슬러리를 PET 필름 상에 나이프 코팅 방법으로 코팅하였고, 120℃에서 11분간 건조 후 산화그래핀 필름을 수득하고 직접 박리 및 권취하였으며, 코팅 두께는 0.75mm이고 코팅 속도는 8.0m/min이다.
단계 5): 단계 4)에서 권취하여 수득한 산화그래핀 필름 권취 재료를 도 8에 도시된 바와 같이 절단하여 300mm*300mm 크기의 산화그래핀 필름을 획득한다.
단계 6): 단계 5)에서 획득한 산화그래핀 필름을 2000℃에서 고온 열처리하여 밀도가 0.3g/cm3인 그래핀 발포 필름을 획득한다.
단계 7): 단계 6)의 그래핀 발포 필름을 압력 100t을 사용하여 압연하여 밀도 2.0g/cm3, 두께 20μm, 열전도 계수 1500W/m·K의 그래핀 열전도성 필름을 수득하였다.
실시예 3:
단계 1): 고형분 함량이 8.0%인 산화그래핀 여과 케이크를 탈이온수에 분산 장치를 이용하여 분산시켰고, 분산의 선속도는 5m/s였으며, 2시간 동안 분산시킨 후 획득한 산화그래핀 슬러리의 점도는 150000mPa·s이다.
단계 2): 산화그래핀 슬러리를 초미세화하였으며, 압력은 100MPa이고, 획득한 저점도의 산화그래핀 슬러리 점도는 20000mPa·s이다.
단계 3): 단계 2)의 저점도 산화그래핀 슬러리를 소포 장치를 이용하여 진공 소포하고, 진공값은 -80kPa이다.
단계 4): 단계 3)에서 소포된 슬러리를 PET 필름 상에 나이프 코팅 방법으로 코팅하였고, 100℃에서 30분간 건조 후 산화그래핀 필름을 수득하고 직접 박리 및 권취하였으며, 코팅 두께는 1.5mm이고 코팅 속도는 3m/min이다.
단계 5): 단계 4)에서 권취하여 수득한 산화그래핀 필름 권취 재료를 도 9에 도시된 바와 같이 절단하여 300mm*300mm 크기의 산화그래핀 필름을 획득한다.
단계 6): 단계 5)에서 획득한 산화그래핀 필름을 2000℃에서 고온 열처리하여 밀도가 0.3g/cm3인 그래핀 발포 필름을 획득한다.
단계 7): 단계 6)의 그래핀 발포 필름을 압력 100t을 사용하여 압연하여 밀도 2.0g/cm3, 두께 40μm, 열전도 계수 1500W/m·K의 그래핀 열전도성 필름을 수득하였다.
비교예 4:
단계 1): 고형분 함량이 2.0%인 산화그래핀 여과 케이크를 탈이온수에 분산 장치를 이용하여 분산시켰고, 분산의 선속도는 2m/s였으며, 2시간 동안 분산시킨 후 획득한 산화그래핀 슬러리의 점도는 20000mPa·s이다.
단계 2): 단계 1)의 산화그래핀 슬러리를 소포 장치를 이용하여 진공 소포하고, 진공값은 -80kPa이다.
단계 3): 단계 2)에서 소포된 슬러리를 PET 필름 상에 나이프 코팅 방법으로 코팅하였고, 70℃에서 5시간 건조 후 산화그래핀 필름을 수득하고 직접 박리 및 권취하였으며, 코팅 두께는 6.0mm이고 코팅 속도는 0.3m/min이다.
단계 4): 단계 3)에서 권취하여 수득한 산화그래핀 필름 권취 재료를 절단하여 300mm*300mm 크기의 산화그래핀 필름을 획득한다.
단계 5): 단계 4)에서 획득한 산화그래핀 필름을 2000℃에서 고온 열처리하여 밀도가 0.3g/cm3인 그래핀 발포 필름을 획득한다.
단계 6): 단계 5)의 그래핀 발포 필름을 압력 100t을 사용하여 압연하여 밀도 2.0g/cm3, 두께 40μm, 열전도 계수 1500W/m·K의 그래핀 열전도성 필름을 수득하였다.
비교예 5:
단계 1): 고형분 함량이 8.0%인 산화그래핀 여과 케이크를 탈이온수에 분산 장치를 이용하여 분산시켰고, 분산의 선속도는 5m/s였으며, 2시간 동안 분산시킨 후 획득한 산화그래핀 슬러리의 점도는 150000mPa·s이다.
단계 2): 단계 1)의 산화그래핀 슬러리에 대해 소포 장치를 이용하여 진공 소포하였으며, 종래의 소포 기술로는 슬러리 내의 기포를 완전히 제거할 수 없었다.
단계 3): 단계 2)에서 소포된 슬러리를 PET 필름 상에 나이프 코팅 방법으로 코팅하였고, 100℃에서 건조 후 산화그래핀 필름을 수득하고 직접 박리 및 권취하였으며, 코팅 두께는 1.5mm이고 코팅 속도는 3m/min이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 건조된 산화그래핀 필름은 외관에 결함이 존재하였다.
단계 4): 단계 3)에서 권취하여 수득한 산화그래핀 필름 권취 재료를 절단하여 300mm*300mm 크기의 산화그래핀 필름을 획득한다.
단계 5): 단계 4)에서 획득한 산화그래핀 필름을 2000℃에서 고온 열처리하여 밀도가 0.3g/cm3인 그래핀 발포 필름을 획득한다.
단계 6): 단계 5)의 그래핀 발포 필름을 압력 100t을 사용하여 압연하여 밀도 2.0g/cm3, 두께 40μm, 열전도 계수 900W/m·K의 그래핀 열전도성 필름을 수득하였다. 도 11에 도시된 바와 같이, 열전도성 필름의 외관에는 결함이 존재하였다.
비교예 5의 고형분 함량이 8%인 산화그래핀 슬러리는 본 발명의 초미세화를 거치지 않아 점도가 너무 높아 하기와 같은 결과를 초래하였다.
(1) 종래의 소포 기술에서는 산화그래핀 슬러리의 기포를 완전히 제거할 수 없으며, 기포가 건조된 산화그래핀 필름의 외관에 영향을 미쳐 산화그래핀 필름에 결함을 야기할 수 있다. 심각할 경우 산화그래핀 슬러리 유동성이 떨어져 파이프라인 수송을 완료할 수 없다.
(2) 종래의 코팅 기술에서는 높은 점도로 인해 코팅 두께가 균일하지 않고 코팅 외관이 고르지 않아 코팅 및 건조 후 산화그래핀 필름의 두께 균일성과 외관에 영향을 미치고 그래핀 열전도성 필름의 두께 균일성과 외관에 영향을 미칠 수 있다. 이는 도 11에 도시된 바와 같다. 심각하게는 산화그래핀 슬러리의 유동성이 떨어지기 때문에 산화그래핀 슬러리 도포 시 파이프라인이 막힐 수 있다.
(3) 분산 후 획득한 슬러리는 너무 높은 점도로 인해 산화그래핀이 물에 균일하게 분산되지 못하며, 시트층 사이가 충분히 열리지 않아 최종적인 열전도성 필름의 열전도 성능에 영향을 미칠 수 있다. 두께가 40μm인 그래핀 열전도성 필름의 열전도 성능은 900W/m·K에 불과하다.
실시예 1 내지 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 초미세화 방법을 채택하면 산화그래핀 슬러리의 점도를 낮춰 고형분 함량을 증가시킴으로써 다음과 같은 효과를 구현할 수 있다.
(1) 마찬가지로 점도가 20000mPa·s인 산화그래핀 슬러리의 경우, 비교예 4의 고형분 함량은 2%에 불과하지만, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 고형분 함량은 5 내지 10%에 도달할 수 있다. 본 발명의 실시예 1 내지 3의 산화그래핀 슬러리는 고형분 함량이 높으며, 0.75 내지 2.5mm의 두께로만 코팅하면 비교예 4에서 6mm 두께로 코팅하여 획득한 그래핀 열전도성 필름과 동일한 열전도 성능의 효과를 구현할 수 있다.
(2) 실시예 1 내지 3은 고형분 함량이 높기 때문에 코팅 두께가 얇아지고 코팅 속도가 빨라지며 코팅 속도는 1.2 내지 8m/min에 달할 수 있어 코팅 효율이 향상된다. 비교예 4는 산화그래핀의 고형분 함량이 낮기 때문에 비교적 우수한 열전도 효과를 얻기 위해서는 6.0mm의 두께로 코팅해야 한다. 해당 두께에서 건조 온도가 너무 높아 100℃에 이르면, 산화그래핀 중의 물 분자가 탈출하기 어려워져 산화그래핀 필름층 사이에 캐비티가 형성되고, 이는 도 12에 도시된 바와 같이 산화그래핀 필름을 형성한다. 따라서 산화그래핀 필름의 외관을 보장하기 위해, 건조 온도는 70℃까지만 낮출 수 있다. 그러나 비교적 낮은 건조 온도와 비교적 두꺼운 두께로 인해, 코팅 속도를 낮추고 코팅 속도를 0.3m/min으로 설정해야만 산화그래핀 필름의 충분한 건조를 보장할 수 있다.
마지막으로 설명할 내용은 다음과 같다. 즉, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며, 본 발명을 제한하지 않는다. 전술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 당업자는 전술한 각 실시예에 기재된 기술적 해결책을 수정하거나 그 중 일부 기술적 특징을 동등하게 대체할 수 있다. 본 발명의 사상과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 균등한 대체, 개선 등은 본 발명의 보호 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 저점도의 산화그래핀 슬러리에 있어서,
    산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 점도는 10000 내지 50000 mPa·s인 것을 특징으로 하는 저점도의 산화그래핀 슬러리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화그래핀 슬러리의 점도는 20000mPa·s이고;
    바람직하게는 상기 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 8%이며;
    바람직하게는 상기 저점도의 산화그래핀 슬러리는 산화그래핀 나노플레이트렛이며, 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3μm인 것을 특징으로 하는 저점도의 산화그래핀 슬러리.
  3. 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법에 잇어서,
    산화그래핀을 용매와 혼합하고, 분산시킨 후 초미세화하여 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경을 감소시켜, 저점도의 산화그래핀 슬러리를 획득하는 것을 특징으로 하는 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산화그래핀은 Hummers 방법에 의해 제조되고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀에서 산소와 탄소의 몰비는 0.6 내지 0.7이며, 바람직하게는 0.65이고;
    바람직하게는 상기 용매는 물이고;
    바람직하게는, 상기 분산의 선속도는 2 내지 20m/s이며, 바람직하게는 5m/s이고;
    바람직하게는, 상기 분산 시간은 1 내지 5h이며, 바람직하게는 2h이고;
    바람직하게는, 상기 초미세화 방법은 산화그래핀과 용매의 혼합물에 압력을 인가하는 단계, 혼합물을 슬릿에 통과시키는 단계, 슬릿을 통과하는 과정에서 고압 전단 및 고속 충격을 받는 단계를 포함하고, 슬릿을 통과한 후 갑작스러운 압력 에너지의 방출로 인해 강한 캐비테이션이 발생하며;
    바람직하게는, 인가된 압력은 50 내지 250 MPa이며, 바람직하게는 100 MPa이고;
    바람직하게는, 초미세화된 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3㎛이고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 초미세화 전의 점도는 100,000 내지 200,000 mPa·s이고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 초미세화 후의 점도는 10000 내지 50000 mPa·s이며, 바람직하게는 20000 mPa·s이고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 슬러리의 고형분 함량은 5 내지 10%이며, 바람직하게는 8%인 것을 특징으로 하는 저점도의 산화그래핀 슬러리의 제조 방법.
  5. 산화그래핀 필름에 있어서,
    상기 산화그래핀 필름 중의 산화그래핀의 평균 플레이트렛 직경은 2 내지 3μm인 것을 특징으로 하는 산화그래핀 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 산화그래핀 필름의 두께는 50 내지 500μm이며, 바람직하게는 200μm이고;
    바람직하게는 상기 산화그래핀 필름의 밀도는 1.0-2.0g/cm3이며, 바람직하게는 1.5g/cm3인 것을 특징으로 하는 산화그래핀 필름.
  7. 산화그래핀 필름의 제조 방법에 있어서,
    제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 채택하여, 저점도의 산화그래핀 슬러리를 제조하며, 소포 처리 후, 다시 소포된 산화그래핀 슬러리를 기판 표면에 코팅하고 건조, 박리하여 산화그래핀 필름을 획득하는 것을 특징으로 하는 산화그래핀 필름의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소포는 진공 소포이며, 상기 진공 소포의 진공값은 -95 내지 -50 kPa이고, 바람직하게는 -80 kPa이고;
    바람직하게는, 상기 소포는 온라인 연속 소포기를 채택하며;
    바람직하게는, 상기 코팅은 나이프 코팅 또는 압출 코팅에 의해 수행되며, 상기 코팅 속도는 1 내지 10m/min이고, 바람직하게는 3m/min이고;
    바람직하게는, 상기 코팅의 두께는 0.5 내지 5.0mm이고, 바람직하게는 1.5mm이며;
    바람직하게는, 상기 건조 온도는 70 내지 130℃이고, 바람직하게는 100℃이고;
    바람직하게는, 상기 건조 시간은 8 내지 80min이고, 바람직하게는 27 내지 30min이며;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 필름의 두께는 50 내지 500㎛이고, 바람직하게는 200㎛인 것을 특징으로 하는 산화그래핀 필름의 제조 방법.
  9. 그래핀 열전도성 필름에 있어서,
    그래핀 열전도성 필름의 열전도 계수는 1000 내지 1600 W/m·k이고, 바람직하게는 1500 W/m·k이고;
    바람직하게는, 상기 그래핀 열전도성 필름의 밀도는 1.5-2.2g/cm3이고, 바람직하게는 2.0g/cm3이고;
    바람직하게는, 상기 그래핀 열전도성 필름의 두께는 10 내지 150㎛이고, 바람직하게는 40㎛인 것을 특징으로 하는 그래핀 열전도성 필름.
  10. 그래핀 열전도성 필름의 제조 방법에 있어서,
    제7항 또는 제8항의 방법을 채택하여 산화그래핀 필름을 제조하며, 열처리 및 압연을 통해 그래핀 열전도성 필름을 획득하고;
    바람직하게는, 상기 열처리의 온도는 1000 내지 3000℃이며, 바람직하게는 2000℃이고;
    바람직하게는, 상기 산화그래핀 필름 열처리 후의 밀도는 0.1-1.0g/cm3이며, 바람직하게는 0.3g/cm3이고;
    바람직하게는, 상기 압연의 압력은 50 내지 200t이며, 바람직하게는 100t인 것을 특징으로 하는 그래핀 열전도성 필름의 제조 방법.
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