本發(fā)明專利技術(shù)提供一種石墨烯泡沫柱的制備方法，包括以下步驟：步驟S1，收卷氧化石墨烯膜：將氧化石墨烯膜收緊在石墨柱上得到柱狀體，并用外套筒套住所述柱狀體，然后抽出所述石墨柱，得到氧化石墨烯卷材；步驟S2，制備石墨烯泡沫柱：將步驟S1中所述氧化石墨烯卷材熱處理和石墨化處理，得到石墨烯泡沫柱。本發(fā)明專利技術(shù)還提供石墨烯散熱材料及其制備方法，石墨烯散熱材料縱向?qū)崧矢摺１景l(fā)明專利技術(shù)中利用高溫高壓條件下、石墨烯層間范德瓦爾斯結(jié)合力進行連接制備石墨烯泡沫柱，無需引入膠粘劑，制備工藝簡單，成本低廉。本發(fā)明專利技術(shù)可制備厚度可控的石墨烯散熱材料，適用于不同尺寸要求，產(chǎn)品可加工性強，且制備得到的石墨烯散熱材料導熱性能優(yōu)異。得到的石墨烯散熱材料導熱性能優(yōu)異。得到的石墨烯散熱材料導熱性能優(yōu)異。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
石墨烯泡沫柱的制備方法和石墨烯散熱材料及其制備方法
[0001]本專利技術(shù)散熱材料制備
，尤其涉及石墨烯泡沫柱的制備方法和石墨烯散熱材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
[0002]隨著5G時代來臨，開發(fā)高性能的熱管理材料以消除平面內(nèi)和平面外的過量熱量，以保持電子設(shè)備的高效運行和延長其壽命，是一個特別值得關(guān)注的問題。石墨烯作為一種二維蜂窩晶格sp2雜化的碳材料，由于其優(yōu)異的理論熱導率，被認為是一種很有前途的散熱材料。
[0003]然而，目前石墨烯泡沫材料的制備過程略繁瑣，且制備的石墨烯導熱膜的產(chǎn)品存在一定的缺陷：由于石墨烯是各向異性材料，雖然水平導熱率高達1500W/m
·
K，但縱向?qū)崧手挥?～8W/m
·
K，這讓石墨烯散熱膜在使用時需搭配界面導熱材料來填補縱向?qū)岬牟蛔悖黾恿耸褂玫某杀尽?br/>[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，專利CN113147115A將石墨烯泡棉層層疊加，層與層之間通過含有導熱填料的膠黏劑粘接，沿著層疊方向切割成片材，得到導熱墊片，增加縱向?qū)崧剩粚＠鸆N114106561A將導熱墊片卷曲或折疊起來，并且確保卷曲后的石墨烯泡棉層與層之間留有用于注入膠黏劑的空隙，然后往層與層之間的所述空隙中注入膠粘劑，經(jīng)過中高溫固化形成石墨烯導熱墊片，以提高縱向?qū)崧省Ｒ陨戏椒ǘ夹枰尤肽z黏劑將石墨烯散熱膜粘結(jié)起來，既增加成本，又降低效率，且對環(huán)境有不利影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供石墨烯泡沫柱的制備方法和石墨烯散熱材料及其制備方法，石墨烯泡沫柱制備工藝簡單、成本低廉，且無需引入膠粘劑，石墨烯散熱材料縱向?qū)嵝阅軆?yōu)異。為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本專利技術(shù)實施例采用的技術(shù)方案是：
[0006]第一方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種石墨烯泡沫柱的制備方法，包括以下步驟：
[0007]步驟S1，收卷氧化石墨烯膜：將氧化石墨烯膜收緊在長度為100～500mm、直徑為3～10mm的石墨柱上得到柱狀體，并用外套筒套住所述柱狀體，然后抽出所述石墨柱，得到氧化石墨烯卷材；
[0008]步驟S2，制備石墨烯泡沫柱：將步驟S1中所述氧化石墨烯卷材先在300℃下進行熱處理10～30h，再在2700～3000℃下進行石墨化處理2～15h，得到石墨烯泡沫柱。
[0009]進一步地，步驟S1中，所述氧化石墨烯膜的長度為10～100m、寬度為50～300mm；
[0010]所述柱狀體的直徑為50～200mm。
[0011]進一步地，步驟S1中，所述外套筒的直徑不小于所述柱狀體的直徑；
[0012]所述外套筒的材質(zhì)選用石墨、不銹鋼、陶瓷中的一種。
[0013]進一步地，所述石墨烯泡沫柱的直徑為75～300mm；
[0014]所述石墨烯泡沫柱的密度為0.1～0.3g/
㎝3。
[0015]第二方面，本專利技術(shù)還提供一種石墨烯散熱材料的制備方法，所述石墨烯散熱材料為石墨烯散熱片，包括以下步驟：
[0016]沿徑向等間隔切割上述制備方法制備得到的石墨烯泡沫柱，得到厚度一致的石墨烯泡沫餅，再沿軸向壓延所述石墨烯泡沫餅，得到石墨烯散熱片。
[0017]進一步地，所述石墨烯泡沫餅的厚度為1～10mm；
[0018]壓延的壓力為10～100MPa。
[0019]第三方面，本專利技術(shù)還提供一種石墨烯散熱材料，所述石墨烯散熱材料為石墨烯散熱片，所述石墨烯散熱片通過上述石墨烯散熱材料的制備方法制成。
[0020]第四方面，本專利技術(shù)還提供一種石墨烯散熱材料的制備方法，所述石墨烯散熱材料為石墨烯組合結(jié)構(gòu)，包括以下步驟：
[0021]在石墨烯發(fā)泡塊體上開設(shè)貫穿孔，將上述制備方法制備得到的石墨烯泡沫柱鑲嵌入所述孔中，再進行壓延處理，得到石墨烯組合結(jié)構(gòu)。
[0022]進一步地，所述石墨烯發(fā)泡塊體的寬度為100～400mm，長度為375～1875mm，厚度為3～10mm；
[0023]所述石墨烯發(fā)泡塊體上設(shè)有4～5個孔，任一孔沿厚度方向貫穿所述石墨烯發(fā)泡塊體，任一孔的孔徑為80～300mm；
[0024]壓延的壓力為10～100MPa。
[0025]第五方面，本專利技術(shù)還提供一種石墨烯散熱材料，所述石墨烯散熱材料為石墨烯組合結(jié)構(gòu)，所述石墨烯組合結(jié)構(gòu)通過上述石墨烯散熱材料的制備方法制成。
[0026]本專利技術(shù)實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：
[0027]1)本專利技術(shù)中利用高溫高壓條件下、石墨烯層間范德瓦爾斯結(jié)合力進行連接制備石墨烯泡沫柱，無需引入膠粘劑，制備工藝簡單，成本低廉。
[0028]2)本專利技術(shù)可制備厚度可控的石墨烯散熱材料，適用于不同尺寸要求，產(chǎn)品可加工性強，且制備得到的石墨烯散熱片的水平熱導率為1000～1800W/m
·
K，縱向?qū)崧蕿?0～300W/m
·
K，制備得到的石墨烯組合結(jié)構(gòu)的水平導熱率為800～1600W/m
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K，縱向?qū)崧蕿?0～200W/m
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K，性能優(yōu)異。
附圖說明
[0029]圖1為本專利技術(shù)實施例中采用外套筒套住柱狀體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本專利技術(shù)實施例中將石墨烯泡沫柱嵌入石墨烯發(fā)泡塊體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標記說明：
[0032]1?
氧化石墨烯膜，2
?
外套筒，3
?
石墨烯泡沫柱，4
?
石墨烯發(fā)泡塊體。
具體實施方式
[0033]為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。
[0034]第一方面，本專利技術(shù)實施例提供了一種石墨烯泡沫柱的制備方法，包括以下步驟：
[0035]步驟S1，收卷氧化石墨烯膜：將氧化石墨烯膜收緊在長度為100～500mm、直徑為3～10mm的石墨柱上得到柱狀體，例如長度可以為100mm、200mm、300mm、400mm、500mm等，例如直徑可以為3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等，并用外套筒套住所述柱狀體，然后抽出所述石墨柱，如圖1所示，得到氧化石墨烯卷材；
[0036]步驟S2，制備石墨烯泡沫柱：將步驟S1中所述氧化石墨烯卷材先在300℃下進行熱處理10～30h，例如溫度可以為300℃、700℃、1000℃、1500℃、2000℃、2500℃、3000℃等，時間可以為10h、15h、20h、25h、30h等，再在2700～3000℃下進行石墨化處理2～15h，例如溫度可以為2700℃、2750℃、2800℃、2850℃、2900℃、2950℃、3000℃等，時間可以為2h、5h、8h、10h、12h、15h等，得到石墨烯泡沫柱。
[0037]進一步地，步驟S1中，所述氧化石墨烯膜的長度為10～1本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種石墨烯泡沫柱的制備方法，其特征在于,包括以下步驟：步驟S1，收卷氧化石墨烯膜：將氧化石墨烯膜收緊在長度為100～500mm、直徑為3～10mm的石墨柱上得到柱狀體，并用外套筒套住所述柱狀體，然后抽出所述石墨柱，得到氧化石墨烯卷材；步驟S2，制備石墨烯泡沫柱：將步驟S1中所述氧化石墨烯卷材先在300℃下進行熱處理10～30h，再在2700～3000℃下進行石墨化處理2～15h，得到石墨烯泡沫柱。2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯泡沫柱的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述氧化石墨烯膜的長度為10～100m、寬度為50～300mm；所述柱狀體的直徑為50～200mm。3.如權(quán)利要求1所述的石墨烯泡沫柱的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述外套筒的直徑不小于所述柱狀體的直徑；所述外套筒的材質(zhì)選用石墨、不銹鋼、陶瓷中的一種。4.如權(quán)利要求1
?
3任一項所述的石墨烯泡沫柱的制備方法，其特征在于，所述石墨烯泡沫柱的直徑為75～300mm；所述石墨烯泡沫柱的密度為0.1～0.3g/
㎝3。5.一種石墨烯散熱材料的制備方法，其特征在于,所述石墨烯散熱材料為石墨烯散熱片，包括以下步驟：沿徑向等間隔切割...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳曲，唐文軍，于曉東，吳曉寧，朱光福，
申請(專利權(quán))人：北京中石偉業(yè)科技股份有限公司北京中石偉業(yè)科技宜興有限公司無錫中石庫洛杰科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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