專利名稱：具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于散熱材料技術(shù)領(lǐng)域，但不局限于散熱方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品、機(jī)械、電力、通信、化工等諸多領(lǐng)域，在產(chǎn)品加工、生產(chǎn)的過程中，以及使用過程中，都會(huì)產(chǎn)生數(shù)量不同的熱量。而且，所產(chǎn)生的熱量如果不能得到有效散發(fā)的話，則會(huì)對(duì)產(chǎn)品的加工及使用，均有可能造成影響。目前，各種各樣的散熱材料已經(jīng)廣泛使用。不同類型的散熱材料，會(huì)具有不同的性能，比如說，金屬材料的導(dǎo)熱性能良好，特別是其中的一部分金屬材料，如銅、鋁、銀等，其導(dǎo)熱性尤其良好。利用這些金屬制成的散熱器，比如銅質(zhì)的散熱器、鋁質(zhì)的散熱器，得到普遍應(yīng)用。·下面列舉一下常用的一些散熱材料的熱導(dǎo)率性能鋁237W/m· K ；銅401W/m· K ；銀420W/m· K ；金318W/m· K。隨著聞散熱性能的人造石墨I(xiàn)旲材料的出現(xiàn)，其散熱能力有了大幅度的提聞，目iu可達(dá)1500 2200W/m · K。而目前作為研究熱點(diǎn)的石墨烯材料，則具有更加強(qiáng)大的散熱能力，其熱導(dǎo)率最高可達(dá)5000W/m · K。如此高散熱率的膜材料，為各種的產(chǎn)品中的散熱器材，提供了新的選擇。在目前可以制作的片狀材料中，石墨烯的厚度最薄，還具有極高的強(qiáng)度和導(dǎo)熱率。而現(xiàn)有聞導(dǎo)熱石墨I(xiàn)旲也有不足之處，在于聞導(dǎo)熱石墨I(xiàn)旲雖有一定的耐折性，但材料之間的強(qiáng)度弱，可以輕易被撕裂，或者因?yàn)樗掣讲考奈灰贫l(fā)生破損現(xiàn)象，或表層物質(zhì)脫落等。如何有效地保持石墨膜的高散熱性，同時(shí)使其能夠抵抗更大的外力作用，是目前需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料及其實(shí)現(xiàn)方法，以提供一種石墨膜和石墨烯兩者相結(jié)合的散熱材料，應(yīng)用于散熱領(lǐng)域但不局限于散熱方面的應(yīng)用。本實(shí)用新型所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，它包括第一石墨烯層，它是設(shè)置在該散熱材料其中一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；第二石墨烯層，它是與上述的第一石墨烯層相對(duì)應(yīng)，設(shè)置在該散熱材料另一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；[0017]石墨膜層，它是以?shī)A層的形式設(shè)置在上述第一石墨烯層和第二石墨烯層之間，由石墨膜所組成的物理層。進(jìn)一步，所述的第一石墨烯層或第二石墨烯層，包括有四個(gè)單層及其以上。進(jìn)一步，所述的第一石墨烯層或第二石墨烯層，其厚度在1000納米之內(nèi)。進(jìn)一步，所述的石墨膜層，厚度在I微米以上。進(jìn)一步，所述的石墨膜層，其厚度在5微米到5毫米之間。進(jìn)一步，所述的石墨膜層，其厚度優(yōu)選為10微米到100微米之間。進(jìn)一步，所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-石墨膜層-(石墨烯層-石墨膜層)XN-石墨烯層，N為大于或等于I的整數(shù)。進(jìn)一步，在所述的第一石墨烯層和第二石墨烯層之間，還設(shè)置有石墨烯層和/或金屬層。進(jìn)一步，所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-石墨膜層-(金屬層-石墨膜層)XN_石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。進(jìn)一步，所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-(石墨膜層-金屬層)XN-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。進(jìn)一步，在石墨烯層和相鄰的石墨膜層之間設(shè)置有將二者連接在一起的膠粘劑。進(jìn)一步，所述的膠粘劑在石墨烯層和/或石墨膜層上的設(shè)置結(jié)構(gòu)為薄層形式的面 結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)、線條陣列結(jié)構(gòu)三者其一。進(jìn)一步，所述的膠粘劑為有機(jī)膠粘劑。進(jìn)一步，所述的膠粘劑為金屬材料。進(jìn)一步，所采用的薄層形式的金屬材質(zhì)的面結(jié)構(gòu)，厚度在10微米之內(nèi)。進(jìn)一步，所述的金屬材料為鋁、銅、錫、銀、金其中之一。進(jìn)一步,石墨稀層和石墨I(xiàn)吳層的尺寸一樣，或者石墨稀層的尺寸大于石墨I(xiàn)吳層的尺寸。進(jìn)一步,石墨稀層的尺寸大于石墨I(xiàn)吳層的尺寸，將組成石墨I(xiàn)吳層的石墨I(xiàn)吳材料設(shè)置在組成石墨烯層的石墨烯材料的夾層中，其各邊到石墨烯材料的距離相等。進(jìn)一步，將石墨膜材料外圍的石墨烯材料之間進(jìn)行固定，形成相對(duì)于內(nèi)側(cè)的石墨膜材料封閉，具有“餃子”形式的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于利用石墨膜層和石墨烯層兩者之間的復(fù)合作用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既可以保持有石墨膜層的高散熱性能，又可以消除石墨膜層原有的缺陷，包括表面強(qiáng)度低、容易掉碎片等不足之處。

圖I是本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖，為第一種實(shí)施例。圖2是本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖，為第二種實(shí)施例。圖3是本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖，為第三種實(shí)施例。[0040]圖4是本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖，為第四種實(shí)施例。圖5是本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖，為第五種實(shí)施例。圖6是具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，為采用金屬材料進(jìn)行粘合的實(shí)現(xiàn)流程，為第六個(gè)實(shí)施例。圖7-1是在制備具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的過程中，膠粘劑設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖，為點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)示意圖。圖7-2是在制備具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的過程中，膠粘劑設(shè)置·的結(jié)構(gòu)示意圖，為平行線條陣列結(jié)構(gòu)示意圖。圖7-3是在制備具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的過程中，膠粘劑設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖，為網(wǎng)格線條陣列結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，是采用有機(jī)膠粘劑進(jìn)行粘合的實(shí)現(xiàn)流程，為第七個(gè)實(shí)施例。圖9是具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，是采用直接擠壓粘合的實(shí)現(xiàn)流程，為第八個(gè)實(shí)施例。圖10是具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，為第九個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合著具體實(shí)施例，以及附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。在本實(shí)用新型中，利用石墨膜層和石墨烯層兩者之間的復(fù)合作用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，既可以保持有石墨膜層的高散熱性能，又可以消除石墨膜層原有的缺陷，包括表面強(qiáng)度低、容易掉碎片等不足之處。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。另一方面，這樣進(jìn)行設(shè)置的原因在于，宏觀厚度的石墨膜層目前是成熟技術(shù)，而宏觀厚度的石墨烯層，目前還很難實(shí)現(xiàn)，但是單層或多層的石墨烯層，包括大尺度的單層石墨烯層，目前也已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)。圖I的說明參圖I所示，這兒展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料100的結(jié)構(gòu)示意圖，為本實(shí)用新型中的第一個(gè)實(shí)施例。該散熱材料包括第一石墨烯層110，它是設(shè)置在該散熱材料100的其中一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；第二石墨烯層130，它是與上述的第一石墨烯層110相對(duì)應(yīng)，設(shè)置在該散熱材料100的另一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；以及石墨膜層120，它是以?shī)A層的形式設(shè)置在上述第一石墨烯層110和第二石墨烯層130中間，由石墨膜所組成的物理層。也就是說，在本實(shí)施例中，所述的散熱材料100 —共包括有三層，上下兩端分別為
石墨稀層，中間為石墨I(xiàn)旲層。這樣進(jìn)行設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)在于，石墨烯層具有非常高的強(qiáng)度和導(dǎo)熱效率，但制作宏觀厚度的石墨烯，比如微米級(jí)厚度的石墨烯，目前仍舊是非常困難的事情。因此，就可以選擇較薄的石墨烯，來作為石墨膜層的上下保護(hù)層。所述的第一石墨烯層110和第二石墨烯層130，它們的厚度不作限定的。但優(yōu)選的實(shí)施例，所述的第一石墨烯層Iio或第二石墨烯層130，它們的厚度應(yīng)當(dāng)在四個(gè)單原子層石墨烯的疊加厚度以上。在這種情況下，所述的包括有四層及四層以上單原子層石墨烯的材料，在強(qiáng)度方 面就有一定的保障。作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述的石墨烯應(yīng)當(dāng)包括有四個(gè)單層及其以上。進(jìn)一步,所述的第一石墨烯層和第二石墨烯層,其厚度在1000納米之內(nèi)。所述的石墨膜層，制作宏觀厚度的產(chǎn)品相對(duì)技術(shù)是較為成熟的，因此就可以通過兩者結(jié)合的形式，既可以防止石墨膜層表面強(qiáng)度出現(xiàn)問題的情況下，脫落小顆粒碎片的現(xiàn)象發(fā)生，另外，也可以提高制成品的強(qiáng)度。在本實(shí)用新型中，所述的石墨膜層，厚度在I微米以上。進(jìn)一步，所述的石墨膜層，其厚度在5微米到5毫米之間。進(jìn)一步，所述的石墨膜層，其厚度優(yōu)選為10微米到100微米之間。所述的第一石墨烯層110或第二石墨烯層130，它們和相鄰近的石墨膜層120之間的固定方式，有多種多樣的選擇。比如說，可以通過膠粘劑的形式來進(jìn)行兩者之間的粘合，比如說，通過壓敏膠粘劑進(jìn)行固定?；蛘呃闷渌娜魏文軌?qū)崿F(xiàn)粘合功能的材料。另外，利用所述的第一石墨烯層110和第二石墨烯層130兩者和石墨膜層120進(jìn)行壓合的方式進(jìn)行固定，也是一種可供選擇的固定方案。在本圖所示的實(shí)施例中，所述的第一石墨烯層110和第二石墨烯層130，以及中間的石墨膜層120三者的平面尺寸，是相同的。三者相互間貼近，形成了疊層結(jié)構(gòu)。圖2的說明參圖2所示，展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料200的組成結(jié)構(gòu)，為第二種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，所述的散熱材料200，與上述圖I所描述的實(shí)施例中石墨烯層與石墨膜層疊放的次序是一樣的。但在該散熱材料中，第一石墨烯層210和第二石墨烯層230的尺寸相當(dāng)，但其四周的尺寸均大于石墨膜層220的尺寸。能夠?qū)⑹げ牧贤鈬氖┎牧现g進(jìn)行粘合，形成通過石墨烯層進(jìn)行封閉的復(fù)合散熱材料，具體的制備過程，在下面的篇幅中，還會(huì)結(jié)合著圖9所示的流程圖進(jìn)行繼續(xù)說明。圖3的說明參圖3所示，這兒展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料300的組成結(jié)構(gòu)示意圖，為第三種實(shí)施例。在該實(shí)施例所述的散熱材料300的結(jié)構(gòu)中，最上部和最下部分別是第一石墨烯層310和第二石墨烯層320。進(jìn)一步，在第一石墨烯層310和第二石墨烯層320兩者之間，設(shè)置有兩層及兩層以上的石墨膜層，以及在石墨膜層之間還設(shè)置有其它的石墨烯層。在本實(shí)施例中，所述的散熱材料300的結(jié)構(gòu)，按照逐層的方式進(jìn)行說明如下[0078]石墨烯層-石墨膜層-(石墨烯層-石墨膜層)XN-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。參圖中所示，在本實(shí)施例中，頂部為第一石墨烯層310，緊接著下面是第一石墨膜層340，緊接下面是第三石墨烯層330，緊接著下面是第二石墨膜層350，最底部是第二石墨烯層320。前述的各層之間，通過膠粘劑的形式進(jìn)行固定，或者利用相互間壓緊的方式進(jìn)行固定，或者其它的方式進(jìn)行固定。采用前述方案在N的數(shù)值增加的情況下，可以便利地增加中間夾層部分的石墨烯層和石墨膜層的數(shù)量，并且，還可以確保整個(gè)散熱材料300的強(qiáng)度與韌性。該實(shí)施例的散熱材料主要應(yīng)用于需要較大厚度，且對(duì)散熱要求比較高的情況。圖4的說明參圖4所示，這兒展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱 材料400的組成結(jié)構(gòu)示意圖，為第四種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，所述的散熱材料400，從上到下的結(jié)構(gòu)依次為頂部為第一石墨烯層410 ;緊接著下面是第一石墨膜層440 ；緊接下面是金屬層430 ；緊接著下面是第二石墨膜層450 ；最底部是第二石墨烯層420。這種結(jié)構(gòu)形式，是在保有兩端為石墨烯層，石墨烯層之中具有石墨膜層的基礎(chǔ)上，增加其它夾層的結(jié)構(gòu)形式。且該實(shí)施例中，夾層是通過金屬層的方式來實(shí)現(xiàn)的。前述的各層之間，可以通過膠粘劑的形式進(jìn)行固定；或者利用相互間壓緊的方式進(jìn)行固定；或者其它的方式進(jìn)行固定，比如，利用金屬層430進(jìn)行加熱熔化，然后再冷凝，可以對(duì)相鄰的第一石墨膜層440和第二石墨膜層450兩者之間起到固定作用。進(jìn)一步，作為優(yōu)選的實(shí)施例而非限定，本圖中的結(jié)構(gòu)還可以表達(dá)為石墨烯層-石墨膜層-(金屬層-石墨膜層)XN-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。采用本實(shí)施例所提供的方案，可以將金屬的特性也加以利用，包括具有比較高的強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性能。而且有多種導(dǎo)熱能力強(qiáng)的金屬層可供選擇，比如銅材料層和鋁材料層等，其成本也較低。圖5的說明參圖5所示，這兒展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料500的組成結(jié)構(gòu)示意圖，為第五種實(shí)施例。本實(shí)施例與圖4所示的實(shí)施例具有類似性，但也有所區(qū)別。在該實(shí)施例中，所述的散熱材料500，從上到下的結(jié)構(gòu)依次為頂部為第一石墨烯層510 ；緊接著下面是石墨膜層540 ；緊接下面是金屬層530 ；最底部是第二石墨烯層520。前述的各層之間，可以通過膠粘劑的形式進(jìn)行固定；或者利用相互間壓緊的方式進(jìn)行固定；或者其它的方式進(jìn)行固定，比如，利用金屬層530進(jìn)行加熱熔化，然后再冷凝，能夠?qū)ο噜彽氖雍褪又g起到固定作用。本圖中的結(jié)構(gòu)可 以表達(dá)為石墨烯層-(石墨膜層-金屬層)X N-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。這種方案的典型特點(diǎn)是，使一端的石墨烯層與金屬層之間直接進(jìn)行固定。該方案下，可以將單個(gè)的金屬層做得更厚，具有比較方便的厚度調(diào)節(jié)靈活性。采用本實(shí)施例所提供的方案，可以將金屬的特性也加以利用，包括具有比較高的強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性能，而且有多種導(dǎo)熱能力強(qiáng)的金屬材料，包括銅材料層和鋁材料層等，成本均較低。下面將具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的制作方法，結(jié)合著圖6、圖7-1、圖7-2、圖7-3所示的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。參圖6所示，這兒展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的制作方法的流程圖，為本實(shí)用新型中的第六實(shí)施例。其中的粘合材料，是采用金屬材料熔融再冷卻的方式實(shí)現(xiàn)的。作為舉例而非限定，其步驟描述如下步驟S110，在石墨膜層及相鄰的石墨烯層的夾層之間，設(shè)置固態(tài)金屬材料層。該金屬材料層，適合做得很薄。作為優(yōu)選的實(shí)施例而非限定，適合采用金屬粉，或者金屬薄片，或者金屬絲，或者薄金屬條等結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。其厚度應(yīng)當(dāng)在O. 5毫米之內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為10微米之內(nèi)。前述的金屬材料層，可以作為獨(dú)立的薄層來呈現(xiàn)，也可以在相鄰近的石墨膜層和石墨烯層兩者至少其一上進(jìn)行設(shè)置。作為舉例而非限定，前述的在相鄰近的石墨膜層和石墨烯層兩者至少其一上進(jìn)行設(shè)置的方案，優(yōu)選為4種分別是金屬薄層結(jié)構(gòu)、金屬粉層結(jié)構(gòu)、點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)以及線條陣列結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，將金屬材料以上述形式至少其一的方式涂覆到對(duì)應(yīng)的石墨烯層或者石墨膜層上即可。參圖7-1、圖7-2、圖7-3所示，為上述固態(tài)金屬材料的涂覆結(jié)構(gòu)，其中圖7_1為點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)，圖7-2為平行線條陣列結(jié)構(gòu)圖，圖7-3為網(wǎng)格線條陣列結(jié)構(gòu)。(I)金屬薄層的面結(jié)構(gòu)如前所述，在采用金屬薄層的情況下，其厚度可以選在O. 5毫米之內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選為10微米之內(nèi)。所述的金屬薄層，所采用的材質(zhì)，作為舉例而非限定，可以采用符合厚度要求的鋁箔，或者銅箔，或者錫箔等；甚至是銀箔，或者金箔。(2)金屬粉層的面結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)地，在采用金屬粉層的時(shí)候，要求在熔融狀態(tài)熔融及凝固之后，其金屬層的厚度，同樣能夠符合前面要求。金屬粉的類型并不限定，但適合選用導(dǎo)熱性能強(qiáng)、易于加工的金屬材料，比如銅粉、鋁粉，等等。(3)點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)參圖7-1所示，通過具有間隔的、陣列形式金屬點(diǎn)陣，進(jìn)行熔化之后再凝固，從而實(shí)現(xiàn)材料之間的粘合作用。作為優(yōu)選的實(shí)施例而非限定，每個(gè)金屬點(diǎn)的大小，在5mmX5mm之內(nèi)，而每個(gè)金屬點(diǎn)到鄰近的金屬點(diǎn)的最小距離，也在5_之內(nèi)。(4)線條陣列結(jié)構(gòu)參圖7-2所示，通過平行線或相互交錯(cuò)的金屬線條來實(shí)現(xiàn)。比如，可以在采用橫向的金屬線條來實(shí)施，每個(gè)金屬線條的寬度為3_，各金屬線條相互平行，相鄰的金屬線條之間的最近距離為3mm。參圖7-3所示，在本事實(shí)施例中，就通過線條做成交錯(cuò)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，著也是一樣可以的。將作為膠粘劑的金屬材料設(shè)置成上述的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)或者線條陣列結(jié)構(gòu)，主要是因?yàn)楸M管金屬具有一定的散熱性，但其散熱效率與石墨烯以及石墨膜材料相比還是有差距，所 以將金屬涂覆結(jié)構(gòu)設(shè)置成陣列式，而不是整個(gè)表面都涂覆上金屬，這樣能夠提高散熱效率。步驟S120，將石墨膜層和相鄰的石墨烯層兩者靠近貼附，將前述的固態(tài)金屬材料設(shè)置為夾層中的材料。在該步驟以及上述步驟SllO中所述的固態(tài)金屬材料，作為舉例而非限定，為鋁或銅或錫或銀或金等其一，這里主要是利用金屬的高導(dǎo)熱性、可熔化性以及高延展性。步驟S130，針對(duì)于貼附的石墨膜層或相鄰的石墨烯層進(jìn)行加熱，對(duì)前述的固態(tài)金屬材料進(jìn)行熔化處理。在該步驟中加熱的溫度，要求超過相應(yīng)的固態(tài)金屬材料的熔點(diǎn)溫度，加熱至固態(tài)金屬熔化。進(jìn)一步，還可以進(jìn)行快速加熱，以使得金屬部分熔化，同樣也可以在其凝固后達(dá)到固定的目的。步驟S140，在金屬材料至少部分處于熔化狀態(tài)時(shí)，將前述的石墨膜層及相鄰的石墨烯層兩者壓緊后冷凝。在步驟S140后，還可以將另一端面的石墨烯層與石墨膜層之間，以及其它石墨膜層、金屬層之間，使用步驟SllO至步驟S140的方法進(jìn)行固定；當(dāng)然，也可以同步實(shí)施。待所有需要固定的層面都固定完畢，并冷卻至室溫，便制得本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料。圖8的說明參圖8所示，展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，為采用有機(jī)膠粘劑進(jìn)行粘合的實(shí)現(xiàn)流程，它是本實(shí)用新型的第七個(gè)實(shí)施例。步驟S210，在石墨膜層及相鄰的石墨烯層兩者至少其一上，設(shè)置膠粘劑的涂覆結(jié)構(gòu)。作為舉例而非限定，在該步驟中膠粘劑的涂覆結(jié)構(gòu)，可以和前述的金屬作為粘合材料的實(shí)施例類似，包括點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)、線條陣列結(jié)構(gòu)以及面結(jié)構(gòu)等，在此不再贅述。步驟S220，將石墨膜層和相鄰的石墨烯層兩者進(jìn)行靠近貼附，前述的膠粘劑為夾層中布局的材料。在該步驟及上述步驟S210中，所述的膠粘劑為有機(jī)膠粘劑，例如導(dǎo)熱型硅膠，或者壓敏膠等。進(jìn)一步，在該步驟中，若膠粘劑為熱熔膠，還要對(duì)步驟S210中設(shè)置在石墨膜層及相鄰的石墨烯層兩者至少其一上的膠粘劑進(jìn)行加熱熔化處理，以便在步驟S230中進(jìn)行壓緊固定。步驟S230，將前述的石墨膜層及相鄰的石墨烯層兩者壓緊后固定。在步驟230后，將另一端面的石墨烯層與石墨膜層之間，以及其它石墨膜層、金屬層之間，使用步驟S210至步驟S230的方法進(jìn)行固定。待所有需要固定的層面都固定完畢，便制得本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料。圖9的說明參圖9所示，展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，為采用直接擠壓粘合的具體實(shí)現(xiàn)流程，它是本實(shí)用新型的第八個(gè)實(shí)施例。步驟S310，分別取作為石墨膜層的石墨膜材料，以及作為石墨烯層的石墨烯材料，其中的最外側(cè)部分均為石墨烯層。步驟S320，將二者重疊放置，并對(duì)其施加壓力，使二者相互貼近。比如，施加大小在10-100牛/平方厘米之間的力，使其相互壓緊、貼附。 從而獲得需要的石墨膜和石墨烯復(fù)合的散熱材料。圖2、圖10的說明參圖2、圖10所示，展示了本實(shí)用新型所述的具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料的實(shí)現(xiàn)方法流程圖，為一種實(shí)施例，該實(shí)施例是將散熱材料制備成類似于“餃子”結(jié)構(gòu)的包覆形式，利用石墨烯層將石墨膜層包在其中，從而實(shí)現(xiàn)合為一體的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)。步驟S410，取石墨烯材料作為散熱材料的上下端面，取尺寸小于石墨烯材料尺寸的石墨膜材料，作為石墨烯材料的夾層。具體來說，取石墨烯材料組成的第一石墨烯層110和第二石墨烯層130，作為散熱材料的上下端面，取尺寸小于石墨烯層尺寸的石墨膜材料組成的石墨膜層120，作為石墨烯材料的夾層。可參圖2所示。步驟S420,將上述的石墨I(xiàn)旲材料設(shè)直在石墨稀材料的夾層中，各邊預(yù)留出石墨稀材料部分。在該步驟中，作為舉例而非限定，可設(shè)置其各邊到石墨烯材料的距離相等，當(dāng)然也可以不等，只要有用于固定的預(yù)留部分即可。步驟S430,將位于石墨I(xiàn)旲材料外圍的石墨稀材料之間進(jìn)彳丁固定，形成周邊包圍的結(jié)構(gòu)。具體來說，將石墨膜材料外圍的第一、第二石墨烯層之間進(jìn)行粘合，形成固定結(jié)構(gòu)，制備成類似于“餃子”結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料。在該步驟中具體的固定方式為上述的采用有機(jī)膠粘劑或者金屬材料進(jìn)行固定，或者，將外圍的石墨烯層之間相互壓緊的方式進(jìn)行固定等。以上是對(duì)本實(shí)用新型的描述而非限定，基于本實(shí)用新型思想的其它實(shí)施方式，亦均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于該材料包括 第一石墨烯層，它是設(shè)置在該散熱材料其中一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層； 第二石墨烯層，它是與上述的第一石墨烯層相對(duì)應(yīng)，設(shè)置在該散熱材料另一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層； 石墨膜層，它是以?shī)A層的形式設(shè)置在上述第一石墨烯層和第二石墨烯層之間，由石墨膜所組成的物理層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的第一石墨烯層或第二石墨烯層，包括有四個(gè)單層及其以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的第一石墨烯層或第二石墨烯層，其厚度在1000納米之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的石墨膜層，厚度在I微米以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的石墨膜層，其厚度在5微米到5毫米之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的石墨膜層，其厚度優(yōu)選為10微米到100微米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-石墨膜層-(石墨烯層-石墨膜層)XN-石墨烯層，N為大于或等于I的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于在所述的第一石墨烯層和第二石墨烯層之間，還設(shè)置有石墨烯層和/或金屬層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-石墨膜層-(金屬層-石墨膜層)XN-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的散熱材料的結(jié)構(gòu)形式為，石墨烯層-(石墨膜層-金屬層)XN-石墨烯層，其中N為大于或等于I的整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于在石墨烯層和相鄰的石墨膜層之間設(shè)置有將二者連接在一起的膠粘劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的膠粘劑在石墨烯層和/或石墨膜層上的設(shè)置結(jié)構(gòu)為薄層形式的面結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)、線條陣列結(jié)構(gòu)三者其一。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的膠粘劑為有機(jī)膠粘劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所述的膠粘劑為金屬材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于所采用的薄層形式的金屬材質(zhì)的面結(jié)構(gòu)，厚度在10微米之內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于石墨烯層和石墨膜層的尺寸一樣，或者石墨烯層的尺寸大于石墨膜層的尺寸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于石墨烯層的尺寸大于石墨膜層的尺寸，將組成石墨膜層的石墨膜材料設(shè)置在組成石墨烯層的石墨烯材料的夾層中，其各邊到石墨烯材料的距離相等。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，其特征在于將石墨膜材料外圍的石墨烯材料之間進(jìn)行固定，形成相對(duì)于內(nèi)側(cè)的石墨膜材料封閉的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有石墨膜和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的散熱材料，屬于散熱材料技術(shù)領(lǐng)域。該材料包括第一石墨烯層，它是設(shè)置在該散熱材料其中一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；第二石墨烯層，它是與上述的第一石墨烯層相對(duì)應(yīng)，設(shè)置在該散熱材料另一個(gè)端面上，由石墨烯所組成的物理層；石墨膜層，它是以?shī)A層的形式設(shè)置在上述第一石墨烯層和第二石墨烯層之間，由石墨膜所組成的物理層。該散熱材料具有高散熱性能，能將石墨膜和石墨烯兩者作為散熱材料的優(yōu)點(diǎn)相互結(jié)合，應(yīng)用于散熱領(lǐng)域但不局限于散熱。
文檔編號(hào)B32B9/00GK202727433SQ20112045495
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者馬宇塵 申請(qǐng)人:常州碳元科技發(fā)展有限公司