一种高导热石墨纸的制备方法

摘要

种高导热石墨纸的制备方法，采用磁控溅射系统先在厚度0.2～1mm的石墨片上制备镍催化剂层，镍膜厚度为10～500nm；对制备所得的镍催化层进行高温退火处理，形成直径为0.5～15μm镍单晶颗粒；然后采用化学气相沉积法在镀有镍催化层的石墨片上制备石墨烯；再将覆有石墨烯薄膜的石墨片浸润于催化剂溶液硝酸铁或氯化铁或醋酸铁水溶液中10min～2hrs，取出于120℃下烘干后，放入化学气相沉积系统生长碳纳米管；最后采用液压机压制，得到高导热石墨纸。本发明制备的石墨纸不仅具有高导热性，而且具有优异的力学强度和抗开裂性能，可大面积批量生产并广泛应用于导热领域。

主权项

一种高导热石墨纸的制备方法,所述的石墨纸采用层叠式结构，其特征在于：在厚度为0.2～1mm的石墨片两面覆盖厚度为10～80μm碳纳米管/石墨烯复合薄膜；具体制备方法如下：A)石墨烯薄膜的制备：采用磁控溅射系统先在石墨片上制备镍催化剂层，其中溅射气压为0.3～1Pa，氩气流量为5～30sccm，溅直流射功率80～300W，制备镍膜厚度为10～500nm；对制备所得的镍膜进行高温退火处理，其中氩气和氢气的流量均为200～600sccm，退火温度为750～950℃，形成直径为0.5～15μm镍单晶颗粒；然后采用化学气相沉积法在镀有镍催化层的石墨片上制备石墨烯薄膜，其中生长气压为5～20kPa，氢气流量为100～200sccm，乙炔或甲烷流量为20～70sccm，生长温度为500～1000℃，时间为30min～2hrs；B)催化剂层的制备：将覆有石墨烯薄膜的石墨片浸润于催化剂溶液硝酸铁或氯化铁或醋酸铁水溶液中，浓度为0.05～0.6mol/L，时间为10min～2hrs，取出后于120℃下烘干；C)碳纳米管/石墨烯复合薄膜的制备：将覆有石墨烯和催化剂层的石墨片放入化学气相沉积系统生长碳纳米管，其中生长气压为5～25kPa，氢气流量为100～250sccm，乙炔或甲烷流量为20～80sccm，生长温度为500～650℃，时间为30min～2hrs；D)采用液压机对覆有碳纳米管/石墨烯复合材料薄膜的石墨片进行压制，压强为1000～2000N·cm‑2，得到高导热石墨纸。