CN104070715A

CN104070715A - 一种石墨烯导热均热膜

Info

Publication number: CN104070715A
Application number: CN201410254450.3A
Authority: CN
Inventors: 徐国华
Original assignee: UV TECH MATERIAL Co Ltd
Current assignee: UV TECH MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明公开了一种石墨烯导热均热膜，该导热均热膜是将石墨烯薄膜与常规导热均热膜复合在一起形成的。将石墨烯和常用导热材料相结合，增强复合薄膜的导热均热效果，形成至少两次的导热均热效果，本发明的产品的均热效果远高于现有一般导热材料的导热膜。

Description

一种石墨烯导热均热膜

技术领域

本发明涉及一种石墨烯导热均热膜。

背景技术

电子器件，在工作时均会产生一定的热量，使工作器件的温度升高，形成局部热点，严重影响器件的使用效率和寿命。目前，导热材料在各种工业领域中均有广泛的应用，但由于热导率的限制，导热均热效果并不理想，限制了器件或者***的设计。尤其是在微电子产业中，电子电路设计的集成化、小型化趋势越来越明显，高性能导热均热材料的要求也越来越高，需求也越来越大。但是传统的导热均热材料多是以金属或者石墨为基础材料进行制造，目前已经不能满足电子产业对于导热均热的需求。

石墨烯导热系数高达5300 W/m*K，高于碳纳米管和金刚石（Nature Materials 10,569–581(2011)doi:10.1038/nmat3064），远高于常用的导热材料（铜、铝、银等），常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯导热均热膜。

本发明所采取的技术方案是：

一种石墨烯导热均热膜，该导热均热膜是将石墨烯薄膜与常规导热均热膜复合在一起形成的。

在所述的导热均热膜中，石墨烯薄膜的厚度为1-10层原子厚度的石墨烯。

所述的导热均热膜中，如果薄膜的总层数大于2层，则石墨烯薄膜与常规导热均热膜交替排列设置。

所述的复合方式为：相邻两层薄膜直接贴附在一起；或者，相邻两层薄膜通过胶层粘合到一起。

所述的石墨烯薄膜为厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜。

所述的石墨烯薄膜为通过化学气相沉积法制备的。

所述的常规导热均热膜为厚度小于100微米的人造石墨膜、厚度小于100微米的天然石墨膜、厚度小于60微米的铜箔、厚度小于100微米的铝箔、厚度小于100微米的银箔、厚度小于100微米的镍箔、厚度小于10个原子层的石墨烯、以上材料中的至少两种形成的合金膜、涂覆有以上材料的薄膜中的一种。

所述的胶层为热敏胶、光敏胶、压敏胶、双面胶中的至少一种形成的胶层。

本发明的有益效果是：将石墨烯和常用导热材料相结合，增强复合薄膜的导热均热效果，形成至少两次的均热效果（一层石墨烯薄膜和一层常规导热膜复合的产品），本发明的产品的均热效果远高于现有一般导热材料的导热膜。

具体实施方式

在所述的导热均热膜中，石墨烯薄膜厚度不大于10个原子层厚度；优选的，石墨烯薄膜的厚度为3~10层碳原子厚度。

所述的石墨烯薄膜为厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜。

所述的石墨烯薄膜为通过化学气相沉积法制备的。

所述的常规导热均热膜为厚度小于100微米的人造石墨膜、厚度小于100微米的天然石墨膜、厚度小于60微米的铜箔、厚度小于100微米的铝箔、厚度小于100微米的银箔、厚度小于100微米的镍箔、厚度小于10个原子层的石墨烯、以上材料中的至少两种形成的合金膜、涂覆有以上材料的薄膜中的一种；优选的，为厚度小于100微米的人造石墨膜、厚度小于100微米的天然石墨膜、厚度小于60微米的铜箔、厚度小于100微米的铝箔、厚度小于100微米的银箔、厚度小于100微米的镍箔中的至少一种。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：

厚度小于100微米的人造石墨膜与厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜通过直接贴附的方式，即将石墨烯薄膜直接贴附在人造石墨膜上，形成本发明的石墨烯导热均热膜。

如果该导热均热膜中的人造石墨膜直接接触热源时，热源散发的热量通过人造石墨膜的平面方面（定义为XY平面方向）传输，形成第一次均热效果，然后通过Z方向（垂直于XY平面的方向）传输给石墨烯薄膜，在石墨烯薄膜平面方向上形成第二次均热，最终达到增强均热导热效果。

如果该导热均热膜中的石墨烯薄膜直接接触热源时，热源散发的热量通过石墨烯薄膜的平面方面（定义为XY平面方向）传输，形成第一次均热效果，然后通过Z方向（垂直于XY平面的方向）传输给人造石墨膜，在人造石墨膜平面方向上形成第二次均热，最终达到增强均热导热效果。

实施例2：

将人造石墨膜替换为厚度小于100微米的天然石墨膜，其余部分和实施例1相同。

实施例3：

将人造石墨膜替换为厚度小于60微米的铜箔，其余部分和实施例1相同。

实施例4：

将人造石墨膜替换为厚度小于100微米的铝箔，其余部分和实施例1相同。

实施例5：

通过双面胶将厚度小于100微米的人造石墨膜与厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜粘合到一起，形成本发明的石墨烯导热均热膜。

如果该导热均热膜中的人造石墨膜直接接触热源时，热源散发的热量通过人造石墨膜的平面方面（定义为XY平面方向）传输，形成第一次均热效果，然后沿着Z方向（垂直于XY平面的方向）传输，穿过双面胶层，热量在石墨烯薄膜平面上形成第二次均热，最终达到增强均热导热效果。

如果该导热均热膜中的石墨烯薄膜直接接触热源时，热源散发的热通过石墨烯薄膜的平面方面（定义为XY平面方向）传输，形成第一次均热效果，然后通过Z方向（垂直于XY平面的方向）传输，穿过双面胶层，热量在人造石墨膜平面上形成第二次均热，最终达到增强均热导热效果。

实施例6：

将人造石墨膜替换为厚度小于100微米的天然石墨膜，其余部分和实施例5相同。

实施例7：

将人造石墨膜替换为厚度小于60微米的铜箔，其余部分和实施例5相同。

实施例8：

将人造石墨膜替换为厚度小于100微米的铝箔，其余部分和实施例5相同。

实施例9：

铜箔（厚度小于100微米）正反两面均通过化学气相法生长有层数小于10层的石墨烯，再将此铜箔与厚度小于10个原子层厚度的石墨烯薄膜（厚度小于100微米）通过双面胶胶合到一起。

实施例10：

将两层厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜通过双面胶胶合到一起。

实施例11：

将厚度小于100微米的天然石墨膜与厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜通过压敏胶粘合到一起。

Claims

1.一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：该导热均热膜是将石墨烯薄膜与常规导热均热膜复合在一起形成的。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：在所述的导热均热膜中，石墨烯薄膜的厚度为1-10层原子厚度的石墨烯。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的导热均热膜中，如果薄膜的总层数大于2层，则石墨烯薄膜与常规导热均热膜交替排列设置。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的复合方式为：相邻两层薄膜直接贴附在一起；或者，相邻两层薄膜通过胶层粘合到一起。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的石墨烯薄膜为厚度小于10个原子层的石墨烯薄膜。

6.根据权利要求4所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的石墨烯薄膜为通过化学气相沉积法制备的。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的常规导热均热膜为厚度小于100微米的人造石墨膜、厚度小于100微米的天然石墨膜、厚度小于60微米的铜箔、厚度小于100微米的铝箔、厚度小于100微米的银箔、厚度小于100微米的镍箔、厚度小于10个原子层的石墨烯、以上材料中的至少两种形成的合金膜、涂覆有以上材料的薄膜中的一种。

8.根据权利要求4所述的一种石墨烯导热均热膜，其特征在于：所述的胶层为热敏胶、光敏胶、压敏胶、双面胶中的至少一种形成的胶层。