一种易散热的导电基板及其制备方法

摘要

本发明公开了一种易散热的导电基板及其制备方法。本发明在导电基板上均匀涂覆一层包括石墨烯10-15％、纳米铂5-10％、有机高分子材料15-25％、有机溶剂碳酸二甲酯(DMC)50～70％的分散液，通过高温烧结，将分散液中的高分子材料成分降解，使石墨烯、纳米铂均匀涂覆在基板上，得到本发明的易散热导电基板。本发明在提高导电材料散热性能的同时，也进一步地提高了其导电性能。

权利要求

1.一种易散热导电基板的制备方法，步骤如下：

(1)将石墨烯、纳米铂、有机高分子材料加入到碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散1～3h，形成分散液；

(2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液；

(3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到270～350℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行1～5h，即得到易散热的导电基板；

步骤(1)所述分散液按质量份计，包括：石墨烯10-15％、纳米铂5-10％、有机高分子材料15-25％、有机溶剂碳酸二甲酯(DMC)50～70％；

所述石墨烯片径为0.5μm～5μm；所述纳米铂的粒径为60～400nm；所述有机高分子材料选自聚乳酸、聚已内酯、聚丁二醇丁二酸酯中的一种或多种组合。

2.根据权利要求1所述的易散热导电基板的制备方法，其特征在于：所述分散液按质量份计，包括：石墨烯12-14％、纳米铂6-8％、有机高分子材料18-22％、有机溶剂碳酸二甲酯(DMC)56～64％；

所述石墨烯的片径为1μm～3μm；所述纳米铂的粒径为120～320nm。

3.根据权利要求2所述的易散热导电基板的制备方法，其特征在于：所述分散液按质量份计，包括：石墨烯13％、纳米铂7％、有机高分子材料20％、有机溶剂碳酸二甲酯(DMC)

60％；

所述石墨烯的片径为2μm；所述纳米铂的粒径为200nm。

4.一种易散热导电基板，其特征在于：所述易散热导电基板是由权利要求1～3任一项所述的方法制备得到的。

说明书

一种易散热的导电基板及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种导电基板及其制备方法，尤其涉及一种易散热的导电基板及其制备方法。

背景技术

[0002] 在电化学与微电子领域，电池或芯片等导电材料，在工作期间不可避免地会发热。如何提高电池或芯片的热传导性能，成为该领域一个亟需解决的重大问题。

[0003] 现有技术中，解决此类问题时，大部分采用的方法是将导热材料与导电材料物理结合，从而在导电的同时，达到散热的目的。

[0004] 中国专利CN104780701公开了一种散热装置，为了在装置散热的同时达到传输电能的目的，采用绝缘导热材料，并在基板内部设置导电材料层。

[0005] 国际专利WO2014/199456公布了一种散热基板，在由绝缘树脂材料构成的绝缘层上，形成由导电材料构成的导电层，将由金属构成的大致圆柱形状的导热构件贯穿插入导电层的通孔内。

[0006] 上述两个发明都是通过散热材料与导电材料的物理结合达到散热的目的。若能研发成功一种具有高散热性能的导电材料，将大大推动电学领域的进步。

发明内容

[0007] 针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种易散热的导电基板的制备方法。

[0008] 所述易散热的导电基板，由导电基板、石墨烯、纳米铂等组成。

[0009] 具体制备方法为，在导电基板上均匀涂覆一层由石墨烯、纳米铂、有机高分子材料、有机溶剂碳酸二甲酯(DMC)组成的分散液。

[0010] 所述分散液的制备方法是：将石墨烯、纳米铂、有机高分子材料加入到碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散1～3h，形成分散液。

[0011] 所述分散液按质量份计，包括：石墨烯10-15％、纳米铂5-10％、有机高分子材料15-25％、碳酸二甲酯(DMC)50～70％。

[0012] 优选地，所述分散液的优选技术方案按质量份计，包括：石墨烯12-14％、纳米铂6-8％、有机高分子材料18-22％、碳酸二甲酯(DMC)56～64％。

[0013] 优选地，所述分散液的进一步优选技术方案按质量份计，包括：石墨烯13％、纳米铂7％、有机高分子材料20％、碳酸二甲酯(DMC)60％。

[0014] 所述石墨烯片径为0.5μm～5μm，石墨烯片径优选为1μm～3μm，石墨烯片径更优选为2μm。

[0015] 所述纳米铂的粒径为60～400nm，优选粒径为120～320nm，更优选粒径为：200nm。

[0016] 所述有机高分子材料包括但不限于：聚乳酸(PLA)、聚已内酯(PCL)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)中的一种或多种组合。

[0017] 将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到270～350℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行1～5h，将分散液中的高分子材料成分降解，从而使石墨烯、纳米铂均匀涂覆在基板上，即得到易散热的导电基板。

[0018] 本发明还提供一种由上述方法制备得到的易散热导电基板。

[0019] 本发明在提高导电材料散热性能的同时，也进一步提高了其导电性能。

[0020] 本发明将导电材料与石墨烯、纳米铂结合利用其较大的比表面积，在导体上达到导热的目的。同时，在制备本发明产品过程中还发现，所述导电材料与没有添加石墨烯与纳米铂等材料的导电材料相比，导电性能提高30％以上，极大地提高了导电效率，并在一定程度上节省电能。

具体实施方式

[0021] 下面通过具体实施例，进一步对本发明的技术方案进行具体说明。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

[0022] 实施例1

[0023] 易散热的导电基板制备方法步骤为：

[0024] (1)将石墨烯20g、纳米铂10g、聚乳酸(PLA)30g，加入到140mL碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散1h，形成分散液。所述石墨烯片径为0.5μm。所述纳米铂的粒径为60nm。

[0025] (2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液。

[0026] (3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到270℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行5h，即得到易散热的导电基板。

[0027] 实施例2

[0028] 易散热的导电基板制备方法步骤为：

[0029] (1)将石墨烯7.5g、纳米铂5g、聚已内酯(PCL)12.5g，加入到25mL碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散1.5h，形成分散液。所述石墨烯片径为5μm。所述纳米铂的粒径为400nm。

[0030] (2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液。

[0031] (3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到350℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行1h，即得到易散热的导电基板。

[0032] 实施例3

[0033] 易散热的导电基板制备方法步骤为：

[0034] (1)将石墨烯26g、纳米铂14g、聚乳酸(PLA)和聚已内酯(PCL)按1:1的质量比组成的混合物40g，加入到120mL碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散2h，形成分散液。所述石墨烯片径为2μm。所述纳米铂的粒径为200nm。

[0035] (2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液。

[0036] (3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到300℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行3h，即得到易散热的导电基板。

[0037] 实施例4

[0038] 易散热的导电基板制备方法步骤为：

[0039] (1)将石墨烯12g、纳米铂6g、聚丁二醇丁二酸酯(PBS)18g，加入到64mL碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散2.5h，形成分散液。所述石墨烯片径为3μm。所述纳米铂的粒径为320nm。

[0040] (2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液。

[0041] (3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到320℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行2.5h，即得到易散热的导电基板。

[0042] 实施例5

[0043] 易散热的导电基板制备方法步骤为：

[0044] (1)将石墨烯14g、纳米铂8g、聚已内酯(PCL)与聚丁二醇丁二酸酯(PBS)按质量比1：2组成的混合物22g，加入到56mL的碳酸二甲酯(DMC)中磁力混合后，在频率为20～100kHz的超声搅拌器中分散3h，形成分散液。所述石墨烯片径为1μm。所述纳米铂的粒径为120nm。

[0045] (2)在导电基板上均匀涂覆一层步骤(1)所述的分散液。

[0046] (3)将涂覆了分散液的基板放置到马弗炉中，加热到330℃，同时加入氩气保护，整个反应过程进行1.5h，即得到易散热的导电基板。