CN110282974A - 定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用 - Google Patents

定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用。制备方法是先进行碳纤维的磁负载，然后将磁性碳纤维粉末在溶剂中超声分散，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤成膜，将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中加压后，放入管式炉中，加入保护气体，升温至1000‑1500℃并保温，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。本发明磁性碳纤维在外磁场作用下平行分布于石墨烯片层中，平行率达到85％‑95％。复合膜中的碳纤维增强了复合膜的力学性能，并有效分离复合膜中的石墨烯片层，提高了片层质量，增加了复合膜的导热性能。

Description

定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及导热材料技术领域，特别涉及一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法和应用。本发明的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜可以应用于大功率电子元器件、LED、电池组件的散热中。
背景技术
现有技术高热流密度***的一般散热方式是通过机械加工得到铜、铝等金属翅片，并将翅片安装于热源处。由于金属的热导率仅有百级W/mK，达到散热要求往往需要高质量、大体积的翅片实现，而其往往增加了***总重，占用了更多的体积。
在导热领域，石墨烯成为继金刚石、碳纳米管的高导热纳米碳材料，其面内热导率高达5300W/mK。然而，无论通过机械剥离、液相剥离、氧化还原、化学气相沉积等方法得到原始石墨烯，其优异性能多基于纳米尺度，没有很高的商业价值，而石墨烯产品大多以石墨烯为基材或填料因子制成复合材料以发挥石墨烯的优异性能。在热管理***中，以石墨烯制成的复合材料具有热导率高，稳定性强，力学性能良好，质量轻等特点，使其成为解决高集成度电子元器件散热问题的重要手段。新型复合导热材料相比传统导热材料，需要具有更高的热导率，更轻的质量，并要求具有一定的柔性。碳碳复合导热材料质量轻，而其热导率、机械强度与其微观形貌密切相关，通过调整其内部结构可以提高其力学性能与导热效果。
TGC系列多层高导热石墨膜是由碳源科技有限公司生产，主要应用于民用高端电子器件、LED用芯片材料、工业装置用散热器、核聚变反应堆第一壁等。TGC系列产品的制备方法一般需要采用聚酰亚胺、聚酰胺等高分子膜作为前驱体，先经过600-1000℃碳化、2600-3200℃石墨化并保温，而后通过辊压最终得到产品，这个过程不仅工艺复杂、能耗巨大，同时，由于产品为石墨烯膜堆叠而成，受到拉应力时层间滑移现象明显，抗拉强度较低，且随石墨烯的堆叠层数增加，热导率下降明显。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合膜沿碳纤维方向的抗拉强度达到35-37MPa，热导率超过600W/mK的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法。
本发明另一目的在于提供所述定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜在LED散热中的应用。
本发明通过外磁场引导构建平行排布碳纤维骨架并在骨架上沉积氧化石墨烯，通过低温热还原的方式得到复合膜材料，一方面，碳纤维增强了复合膜的力学性能，另一方面，碳纤维将石墨烯片层有效分离，降低了层间声子泄漏，提高了膜的导热性。同时，该制备方法有效调节了短切碳纤维的纤维取向，且制备过程中仅经过低温碳化，避免了热压石墨化过程，有效降低了制备工艺过程中的能耗。为了提高石墨烯膜的综合性能，
本发明通过引入定向排布的磁性碳纤维分离石墨烯片层减少石墨烯堆叠产生的层间声子散射，同时，磁性碳纤维作为良好的增强体增加了石墨烯膜的抗拉强度，且本发明的制备工艺无需经过石墨化处理，降低了制备过程的能耗。本发明制备的高导热、高强度复合膜为大功率电子元器件、LED、电池组件的散热提供了更好的解决方案。
本发明制备得到的复合膜热导率高，且质量轻，体积小，将其贴附在热源表面作为均温材料，达到相同的散热效果需要的散热材料质量及散热材料所占用的体积都明显降低。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)碳纤维的磁负载：将碳纤维加入分散剂搅拌，超声处理，真空抽滤，干燥；将干燥后固体与第一混合液于80-90℃油浴中搅拌回流，稀释后在去离子水抽滤，水洗至滤液为中性，干燥；将干燥后所得的固体与第二混合液混合，浸泡后，在80-90℃油浴中滴加碱性溶液直至产生大量沉淀，静置，用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，干燥，得磁性碳纤维粉末；所述的第一混合液为硝酸和硫酸按质量比为1:1-3:2混合所得；所述的第二混合液为三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，其中Fe3+与Fe2+的质量比为2:1-3:1；
2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备：将磁性碳纤维粉末在溶剂中超声分散，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加浓度为2-6mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，干燥；
3)复合膜的热还原：将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中加压后，放入管式炉中，加入保护气体，升温至1000-1500℃并保温，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。
为进一步实现本发明吗目的，优选地，步骤1)中，所述的分散剂为丙酮、甲醇和苯酚中至少一种；所述的碱性溶液为氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾中至少一种；
步骤2)中，所述的磁石为铁素体磁石、钐钴合金磁石或铷铯合金磁石；所述的氧化石墨烯分散液通过改进Hummmers法制备得到。
优选地，步骤1)中，控制碳纤维与生成的Fe3O4的质量比为2:1-5:1。
优选地，步骤1)中，以质量份数计，所述的碳纤维为10-40份，分散剂为1000-1200份。
优选地，步骤1)中，所有的干燥都是在50-70℃温度条件干燥至恒重；步骤1)中，所述的碳纤维加入分散剂搅拌的时间为36-48h；所述的超声处理的时间为1-2h；所述的静置的时间为1-2h；所述的搅拌回流的时间为6-8h，所述的浸泡的时间为12-24h。
优选地，步骤2)中，所述的磁性碳纤维与氧化石墨烯的质量比为1:3-1:20；所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺；所述的超声分散的时间为10-20分钟；所述的静置的时间为10-20分钟，所述的干燥是在50-60℃温度条件真空干燥至恒重。
优选地，步骤3)中，所述的加压的压强为10-50MPa；所述的保护气体为氩气或氮气；所述的升温至1000-1500℃是以3-5℃/min升温速率从室温开始升温；所述的保温的时间为2-3h。
一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜，由上述的制备方法制得，所得的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的厚度为50-220μm，导热系数为600-800W/mK，与碳纤维平行方向的抗拉强度为35-37MPa。
优选地，复合膜由磁性碳纤维与石墨烯组成，以质量百分比计，磁性碳纤维含量为10％-40％，石墨烯含量为60％-90；复合膜的直径为40-80mm；所述的磁性碳纤维在外磁场作用下平行分布于石墨烯片层中，平行率达到85％-95％。
所述定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜在LED散热中的应用。
步骤3)中，所述的模具通过高温螺钉固定两块陶瓷板或石墨板实现。
本发明借鉴共沉淀制备磁性Fe3O4流体的方法，将磁性Fe3O4粒子负载在碳纤维上，并在外磁场引导下使碳纤维以相同取向排布于磁场中构成骨架，将氧化石墨烯沉积在碳纤维骨架中，通过低温热还原得到定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜。由于碳纤维具有良好的机械性能，在复合膜中碳纤维与石墨烯形成包覆结构，碳纤维表面负载的纳米Fe3O4粒子增加了碳纤维的表面粗糙度，减少了碳纤维与石墨烯之间可能出现的滑移，从而增强复合膜的抗拉强度与柔性。同时，碳纤维将石墨烯的片层有效分离，减少了传热过程中的声子泄漏，从而提高了复合膜的热导率。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明将磁性Fe3O4粒子负载在碳纤维上，并在外磁场引导下使碳纤维以相同取向排布于磁场中构成平行骨架，而后通过沉积氧化石墨烯并以热还原的方式得到定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜。一方面，定向排布的磁性碳纤维有效增强了复合膜沿碳纤维方向的抗拉强度，使其达到35-37MPa。另一方面，磁性碳纤维分布在石墨烯片层的不同厚度，从而将石墨烯片层有效分离，由于石墨烯主要通过声子传输实现传热，且随着石墨烯片层数量的增加，声子在层间的散射与泄漏现象明显增加，从而降低其热导率。因此，石墨烯片层间距的增加降低了层间的声子散射与泄漏，提高了复合膜的导热性能，使其热导率超过600W/mK。相比于TGC系列多层高导热石墨膜，本发明由于加入磁性碳纤维，增加了复合膜的导热性能与力学性能，同时避免了能耗巨大的石墨化，有效降低了生产成本。
附图说明
图1为实施例1碳纤维表面包裹含磁性四氧化三铁纳米颗粒的扫描电镜图。
图2为实施例1定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的扫描电镜图。
图3为实施例1热还原定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜所采用的模具图。
图3中示出：螺钉1、陶瓷板2、复合膜3、螺母4。
具体实施方案
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但实施例不构成对本发明的任何保护范围的限制。
实施例1
一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)碳纤维的磁负载，以重量份数计，将30份碳纤维加入1000份丙酮中搅拌48h，超声1h，真空抽滤并将固体在70℃条件干燥至恒重。将干燥后的碳纤维加入玻璃器皿中，加入500份质量比例为3:2的硝酸和硫酸混合液，于90℃油浴中搅拌回流6h，稀释并在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在60℃条件干燥至恒重。将干燥后的固体加入玻璃器皿中，分别加入150份去离子水与配置好的三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，并保证m(Fe3 +):m(Fe2+)＝2:1，m(碳纤维):m(Fe3O4)＝3:1，浸泡12h后，在90℃油浴中滴加20份氢氧化钠，静置2h，在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在60℃条件真空干燥至恒重，最终得到磁性碳纤维粉末。这里的m表示质量。如图1所示为磁性碳纤维的扫描电子显微镜形貌图，加入碱溶液后，会有大量四氧化三铁纳米粒子生成并附着在碳纤维表面。
2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备：以重量份数计，将制备得到的磁性碳纤维粉末分散在500份N-甲基吡咯烷酮中超声10分钟，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中，静置10分钟，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加60份浓度为6mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，在60℃条件真空干燥至恒重。氧化石墨烯分散液通过改进Hummmers法制备得到。所选用的磁石为铷铯合金磁石。
3)将复合膜从滤膜上取下，并放入模具(图3)中施加50MPa压力后，放入管式炉中，以氩气为保护气体，5℃/min升温速率升至1500℃并保温2h，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。如图2所示为磁性碳纤维石墨烯复合膜的扫描电子显微镜图，还原后的复合膜中，平行排布的碳纤维分布在石墨烯的不同层厚中，并被石墨烯紧紧包裹。
图3为实施例1热还原定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜所采用的模具图。如图3所示，如图3所示，将复合膜2放置在两块具有光孔的陶瓷板2之间并将螺母4、螺钉1通过光孔连接压紧陶瓷板2。
实施例2
一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)碳纤维的磁负载，将40份碳纤维加入1200份甲醇中搅拌36h，超声2h，真空抽滤并将固体在65℃条件干燥至恒重。将干燥后的碳纤维加入玻璃器皿中，加入500份比例为1:1的硝酸和硫酸混合液于80℃油浴中搅拌回流7h，稀释并在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在50℃条件干燥至恒重。将干燥后的固体加玻璃器皿中，分别加入100份去离子水与配置好的三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，并保证m(Fe3+):m(Fe2+)＝3:1，m(碳纤维):m(Fe3O4)＝4:1，浸泡18h后，在80℃油浴中滴加30份氢氧化钾，静置2h，在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在50℃条件真空干燥至恒重，最终得到磁性碳纤维粉末。
2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备，将制备得到的磁性碳纤维粉末分散在600份N-甲基吡咯烷酮中超声15分钟，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置15分钟，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加80份浓度为5mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，在60℃条件真空干燥至恒重。氧化石墨烯分散液通过改进Hummmers法制备得到。所选用的磁石为钐钴合金磁石。
3)将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中施加30MPa压力后，放入管式炉中，以氩气为保护气体，5℃/min升温速率升至1200℃并保温3h得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。所采用的的模具通过高温螺钉固定两块石墨板实现。
实施例3
一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，包括以下步骤：
1)碳纤维的磁负载，将20份碳纤维加入1100份甲醇苯酚比例为6:5混合液中搅拌40h，超声1.5h，真空抽滤并将固体在60℃条件干燥至恒重。将干燥后的碳纤维加入玻璃器皿中，加入500份比例为5:4的硝酸和硫酸混合液于85℃油浴中搅拌回流8h，稀释并在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在55℃条件干燥至恒重。将干燥后的固体加玻璃器皿中，分别加入125份去离子水与配置好的三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，并保证m(Fe3+):m(Fe2+)＝2:1，m(碳纤维):m(Fe3O4)＝5:1，浸泡20h后，在85℃油浴中滴加40份氢氧化铵，静置1.5h，在抽滤漏斗中用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，在55℃条件真空干燥至恒重，最终得到磁性碳纤维粉末。
2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备，将制备得到的磁性碳纤维粉末分散在550份N,N-二甲基甲酰胺中超声20分钟，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置20分钟，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加90份浓度为2mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，在55℃条件真空干燥至恒重。氧化石墨烯分散液通过改进Hummmers法制备得到。所选用的磁石为铁素体磁石。
3)将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中施加40MPa压力后，放入管式炉中，以氩气为保护气体，4℃/min升温速率升至1300℃并保温2h得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。所采用的的模具通过高温螺钉固定两块石墨板实现。
通过扫描电子显微镜影像对实施例1-3得到的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜进行碳纤维平行率检测，以磁感线方向为基准，磁性碳纤维与磁感线夹角小于10°为平行分布。磁性碳纤维的平行率如表1所示，由于负载了磁性粒子的碳纤维在磁场作用下具有良好的顺磁性，因此实施例1-3中负载了磁性粒子的碳纤维在外磁场引导下具有沿磁感线方向平行分布的趋势，同时，平行率越高，磁性碳纤维的顺磁性能越好。
表1平行率统计
种类 平行率(％)
实施例1 94
实施例2 85
实施例3 89
本发明制备的复合膜为多层石墨烯复合膜，而商业化的多层高导热石墨膜以碳源科技有限公司生产的TGC系列多层高导热石墨膜最具代表性，TGC系列主要应用于民用高端电子器件、LED用芯片材料、工业装置用散热器、核聚变反应堆第一壁等。本发明制备的复合膜主要应用于大功率电子元器件、LED、电池组件的散热中，并同时减少***体积质量，与TGC系列产品用途相近。通过比较，选取与本发明体积密度相近的TGC-1产品进行片层间距、导热性能、力学性能及散热应用的对比。
对实施例1-3得到的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜以及市面上的高导热石墨膜的石墨烯进行X射线衍射检测，通过布拉格公式计算得到石墨烯的片层间距如表2。为石墨的最小层间距，而与碳源科技的同类产品相比，实施例1-3的石墨烯片层间距明显变大，证明定向排布的碳纤维能够有效增加石墨烯的片层间距，由于石墨烯主要通过声子传输实现传热，但随着石墨烯片层数量的增加，声子在传输过程中通过层间的散射与泄漏现象明显增加降低其热导率，而增加石墨烯的片层间距能够减少层间产生的声子散射。
表2片层间距对比
采用激光导热仪依据ASTME1461标准，万能测试仪依据ASTMF152分别对实施例1-3得到的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜以及碳源科技同类产品导热性能与力学性能检测，得到表3。通过实施例1-3可以看出，由于定向排布的碳纤维分离了石墨烯的片层，相比于市面上类似的产品，其层间的声子泄漏大大减少，从而其热导率也得到有效提升。同时，碳纤维作为增强体，有效地提高了石墨烯膜的抗拉强度。
表3导热性能与力学性能对比
种类 导热系数(W/mK) 抗拉强度
实施例1 670±35 36MPa
实施例2 600±30 37MPa
实施例3 630±30 35MPa
TGC-1 300-350 15-20MPa
将实施例1-3得到的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜以及碳源科技的同类产品作为均温材料应用于24W LED散热中，将其制成均温膜贴附在LED灯背板上，将红外相机镜头对准LED灯背板位置，检测贴附不同均温膜后LED灯背板表面热平衡后的温度得到表4。在达到热平衡后，LED灯背板温度越低，说明使用的均温膜散热效果更好，由于实施例1-3的面内热导率明显高于碳源科技同类产品，因此在应用过程中实施例1-3同样展示出更好的均温效果。
表4热界面材料表面温度
种类 表面温度(℃)
实施例1 62
实施例2 68
实施例3 66
TGC-1 73
本发明的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜可以应用于大功率电子元器件、LED、电池组件的散热中以代替传统使用的铜、铝等金属翅片。由于金属的热导率仅有百级W/mK，达到散热要求往往需要高质量、大体积的翅片实现，而其往往增加了***总重，占用了更多的体积。本发明制备得到的复合膜热导率高，且质量轻，体积小，将其贴附在热源表面作为均温材料，达到相同的散热效果需要的散热材料质量及散热材料所占用的体积都明显降低，这为高热流密度***的散热提供了良好的解决方案。相比于TGC系列多层高导热石墨膜，本发明制备得到的复合膜在相同LED灯散热过程中具有更好的散热效果，因而能够使LED灯在稳定使用时保持更低的温度，对于提高LED灯的寿命有非常有利。
需要说明的是，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干替代或明显变型的实施方式，这些都应当视为属于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)碳纤维的磁负载：将碳纤维加入分散剂搅拌，超声处理，真空抽滤，干燥；将干燥后固体与第一混合液于80-90℃油浴中搅拌回流，稀释后在去离子水抽滤，水洗至滤液为中性，干燥；将干燥后所得的固体与第二混合液混合，浸泡后，在80-90℃油浴中滴加碱性溶液直至产生大量沉淀，静置，用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，干燥，得磁性碳纤维粉末；所述的第一混合液为硝酸和硫酸按质量比为1:1-3:2混合所得；所述的第二混合液为三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，其中Fe3+与Fe2+的质量比为2:1-3:1；
2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备：将磁性碳纤维粉末在溶剂中超声分散，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加浓度为2-6mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，干燥；
3)复合膜的热还原：将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中加压后，放入管式炉中，加入保护气体，升温至1000-1500℃并保温，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。
2.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的分散剂为丙酮、甲醇和苯酚中至少一种；所述的碱性溶液为氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾中至少一种；
步骤2)中，所述的磁石为铁素体磁石、钐钴合金磁石或铷铯合金磁石；所述的氧化石墨烯分散液通过改进Hummmers法制备得到。
3.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，控制碳纤维与生成的Fe3O4的质量比为2:1-5:1。
4.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，以质量份数计，所述的碳纤维为10-40份，分散剂为1000-1200份。
5.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所有的干燥都是在50-70℃温度条件干燥至恒重；步骤1)中，所述的碳纤维加入分散剂搅拌的时间为36-48h；所述的超声处理的时间为1-2h；所述的静置的时间为1-2h；所述的搅拌回流的时间为6-8h，所述的浸泡的时间为12-24h。
6.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的磁性碳纤维与氧化石墨烯的质量比为1:3-1:20；所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺；所述的超声分散的时间为10-20分钟；所述的静置的时间为10-20分钟，所述的干燥是在50-60℃温度条件真空干燥至恒重。
7.根据权利要求1所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的加压的压强为10-50MPa；所述的保护气体为氩气或氮气；所述的升温至1000-1500℃是以3-5℃/min升温速率从室温开始升温；所述的保温的时间为2-3h。
8.一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜，其特征在于，其由权利要求1-7任一项所述的制备方法制得，所得的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的厚度为50-220μm，导热系数为600-800W/mK，与碳纤维平行方向的抗拉强度为35-37MPa。
9.根据权利要求8所述的定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜，其特征在于，复合膜由磁性碳纤维与石墨烯组成，以质量百分比计，磁性碳纤维含量为10％-40％，石墨烯含量为60％-90；复合膜的直径为40-80mm；所述的磁性碳纤维在外磁场作用下平行分布于石墨烯片层中，平行率达到85％-95％。
10.权利要求8或9所述定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜在LED散热中的应用。
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