喷涂石墨烯涂层的方法及由此制得的石墨烯涂层.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102764724A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102764724A(43)申请公布日2012.11.07(21)申请号201210254200.0C09D1/00(2006.01)(22)申请日2012.07.23(71)申请人贵州新碳高科有限责任公司地址550014贵州省贵阳市长岭南路留学归国创业园A1栋101室(72)发明人张毅(74)专利代理机构贵阳东圣专利商标事务有限公司52002代理人杨云(51)Int.Cl.B05D5/00(2006.01)B05D7/24(2006.01)B05D3/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图11页(54)发明名称喷涂石墨烯涂层的方法及由此制得的石墨烯涂层(57)摘要本发明提供了一种喷涂石墨烯涂层的方法及由此制得的石墨烯涂层，所述方法包括：（1）将石墨在微波炉中处理，然后放入溶剂中制备石墨烯溶液；（2）将所述石墨烯溶液通过喷涂设备喷嘴喷涂在预先加热的基底材料表面；（3）任选将基底材料进一步加热。本发明的方法可用于在材料表面制备石墨烯散热涂层，可实现连续喷涂，精确控制制备参数，可在材料表面制备出可控涂层材料。所获得的涂层可提高材料表面的散热能力，从而保证电子器件的高功率输出，显示出极大的优势。因此，本发明的方法可应用于散热技术领域。本发明的方法可以实现规模化生产纳米尺度的石墨烯片，生产成本较低，制备出高质量的石墨烯散热涂层。CN102764ACN102764724A权利要求书1/2页1.一种喷涂石墨烯涂层的方法，包括：（1）将石墨烯加入溶剂中制备石墨烯溶液；（2）将石墨烯溶液喷涂在已预热的基底材料表面；（3）任选将基底材料进一步加热。2.权利要求1的方法，其中所述基底材料预热温度范围可以为50-250℃，优选80-200℃，更优选为100-150℃，最优选为110-140℃；并且/或者步骤（3）中所述基底材料加热的温度与步骤（2）中预热的温度相同或不同，其范围可以为50-250℃，优选80-200℃，更优选为100-150℃，最优选为110-140℃。3.权利要求1或2的方法，其中所述石墨烯溶液的浓度可以为0.05-5mg/ml，优选为0.08-3mg/ml，更优选为0.1-1mg/ml，最优选为0.2-0.8mg/ml。4.权利要求1或2的方法，其中所述石墨烯为经微波处理的膨胀石墨、单层石墨烯、多层石墨烯或其混合物，其中优选膨胀石墨的粒度小于30μm，更优选小于25μm，特别优选小于20μm，最优选小于15μm；并且优选微波的功率为200-800W/g石墨烯，优选300-700W/g石墨烯，更优选为400-600W/g石墨烯，最优选为450-550W/g石墨烯，微波处理的处理时间为1-10min，优选1-8min，更优选1-6min，最优选为1-5min。5.权利要求1或2的方法，其中所述溶剂为水，或有机溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、三氯苯；优选为水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氢呋喃、苯、或甲苯；更优选为水、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、或氯仿；最优选为水、氯仿或丙酮；或者其混合物。6.权利要求1或2的方法，其中所述石墨烯在溶剂中采用高能超声法进行粉碎，其中高能超声粉碎处理的频率可为10-30kHz、优选12-28kHz、更优选为15-25kHz、最优选为20-24kHz，输出功率范围可为100-1000w/g石墨烯、优选200-900w/g石墨烯、更优选为250-750w/g石墨烯、最优选为300-600w/g石墨烯，并且处理时间可为0.1-48h、优选为2-36h、更优选为5-24h、最优选为8-20h；优选在粉碎后得到的石墨烯溶液还可进行离心处理，其中离心处理的时间范围可为5-120min、优选为8-100min、更优选为10-60min、最优选为20-40min，并且转速范围可为1000-15000rpm、优选为2000-10000rpm、更优选为3000-8000rpm、最优选为4000-7000rpm。7.权利要求1或2的方法，其中所述基底材料可为铜、金、银、铅、锡、铁、镁、塑料（例如聚乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚偏二氯乙烯）、玻璃、铝、氧化铝、陶瓷（例如氧化铝陶瓷）、PCB（PrintedCircuitBoard）板、钢（例如不锈钢、碳钢）、碳纤维材料（例如碳纤维丝、碳纤维布、碳纤维管材）、橡胶、锌、铝锌合金、纸、木材、PWB（Printedwireboard）(FR-4和铜组成的分层复合结构)、二氧化硅、硅，或其混合物；