碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料及制備方法
【專利摘要】本發明涉及碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料及制備方法，復合材料由垂直取向的碳納米管陣列與水平取向的石墨烯紙層堆疊復合構成；本發明以碳納米管陣列?石墨烯紙結合體為結構單元，進行結構單元垂直方向的層壓堆積：碳納米管陣列層與石墨烯紙層交替垂直層層連接水平取向堆疊得到的片狀固體導熱墊片，層與層之間依靠中間相瀝青基石墨材料的粘合力結合構成復合導熱結構。該復合材料由定向碳納米管陣列結構提供復合材料沿厚度方向的導熱通路，并且由片狀石墨烯紙提供復合材料沿平面方向的導熱性能。沿平面和厚度方向熱導率分別達到500W/(m·K)和20W/(m·K)的石墨導熱片。
【專利說明】
碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料及制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料及制備方法，具體地說是一種在石墨烯紙上生長碳納米管陣列并高溫熱壓成型導熱石墨片的制備方法。【背景技術】
[0002]二十一世紀以來科學技術取得了高速的發展，高效的熱傳導和散熱成為了熱管理材料領域的關鍵性問題。例如在產熱器件結構工作的過程中，因器件本身的電阻、熱阻、電子渦流等效應，產生積累大量熱量，特別是在元件密度極高、散熱空間狹窄的部位，熱流密度會特別大，從而導致整體元件溫度極端不平衡。大部分微電子芯片表面溫度必須維持在較低的水平下(如硅器件<100°C)才能確保其高性能工作，許多電子部件需要在40?60 °C的溫度下才能正常工作，這對導熱材料提出了越來越高的要求，而器件產熱能否及時排出、器件散熱是否均勻高效是電子器件能否快速穩定工作的決定性因素，極大地影響了電子設備的性能和質量。為了及時將這些熱量導出，急切需要開發質量更輕、熱導率更高、性能更加優異的導熱新型材料。
[0003]石墨烯是由天然鱗片石墨經過氧化、插層、剝離得到的一種平面片狀納米材料。石墨烯由于具有規整有序的石墨原子層，聲子傳導的阻礙較少，面內缺陷較少，導熱效率很高，因而利用石墨烯或石墨烯紙制備碳基高導熱材料成為了人們研究的重點，也出現了類似專利的授權或公開。中華人民共和國國家知識產權局授權號為CN10344942 1B、 CN103805144A、CN102573413A等發明專利公布了利用石墨烯紙制備導熱片材的技術。
[0004]以上所述的發明專利僅僅披露了傳統的石墨烯紙制備方法和復合工藝，只獲得了具有導熱各向異性的石墨烯紙導熱材料。而對于石墨烯片層，碳原子的晶格震動是材料導熱的基礎，因此石墨烯紙材料中聲子傳遞只能沿著石墨晶面進行高速傳導，而對于石墨晶面層間由于距離過遠，嚴重影響聲子的傳導。在經過石墨烯濾膜工藝處理后，石墨烯晶面在熱壓作用下沿平面方向取向，因而在石墨烯導熱片中只有在沿平面方向上具有高熱導率 (大于1000W/(m ? K))，而沿厚度方向熱導率很低，不到20W/(m ? K)(Balandin A A.Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials.[J].Nature Material，2011，10( 10): 569-81 ?)。中國的專利申請CN103449421B、CN103805144A等公布的石墨烯紙導熱板沿厚度方向的熱導率都在l〇W/(m ? K)以下。因此，現有已公開的發明專利所獲得材料的沿厚度方向導熱系數遠不能滿足大型計算機、高集成電子器件等對導熱材料導熱能力的要求，在碳材料已有優勢基礎上開發一種同時具有沿厚度和平面方向的高導熱、低各向異性的材料顯得尤為重要。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有冷壓石墨烯或膨脹石墨制備的石墨紙導熱片沿厚度方向熱導率過低的不足，提供一種沿平面和厚度方向均具有較高導熱性能即低導熱各向異性的導熱石墨復合材料及其制備方法。沿平面和厚度方向熱導率分別達到500W/(m ? K)和20W/(m ? K)的石墨導熱片，如圖1所示，復合材料由垂直取向的碳納米管陣列與水平取向的石墨烯紙層堆疊復合構成。
[0006]本發明的一種碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料的制備方法，步驟如下:
[0007]1)將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬12?24小時，然后置入鼓風干燥機；
[0008]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.02?0.05g/ml的催化劑前驅液，將步驟 1)得到的氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至l〇Pa以下后通入氬氣作為保護氣，以10?15°C/min速度升溫至700?800°C，將催化劑前驅液推入真空管式爐中，進行定向碳納米管陣列的生長；
[0009]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為圓片，選擇2?10層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成浸漬溶液，將備用的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬24?48小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥24?36小時;將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1000?1500°C及5?20MPa壓力進行熱壓成型，并保壓0.5?5小時;得到碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料。
[0010]所述步驟1)的干燥條件為60?80°C干燥24?36小時。
[0011]所述步驟2)催化劑前驅液以0.2?0.6ml/min速度推入真空管式爐中并穩定保溫5 ?80分鐘。[〇〇12]所述步驟2)其特征是定向碳納米管陣列的生長長度為20?80wii，陣列密度為2 X 108?2 X109cm_2。[0〇13] 所述步驟3)圓片直徑3?5cm。[〇〇14] 所述步驟3)浸漬溶液中間相瀝青溶于二甲苯濃度為0.3?0.7mg/ml。
[0015]本發明優選氧化石墨烯紙制備方法是:將氧化石墨烯粉末加入到去離子水中，以 200?300W的功率常溫超聲0.5?2小時進行超聲分散;采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥18?24小時， 得到厚度為0.1?0.3mm的氧化石墨稀紙。
[0016]所述的真空濾膜孔徑為0.2?lwii。真空抽濾與真空浸漬的真空度條件為:儀器內氣壓彡20Pa。
[0017]本發明以碳納米管陣列-石墨烯紙結合體為結構單元，進行結構單元垂直方向的層壓堆積:碳納米管陣列層與石墨烯紙層交替垂直層層連接水平取向堆疊得到的片狀固體導熱墊片，層與層之間依靠中間相瀝青基石墨材料的粘合力結合構成復合導熱結構。該復合材料由定向碳納米管陣列結構提供復合材料沿厚度方向的導熱通路，并且由片狀石墨烯紙提供復合材料沿平面方向的導熱性能。
[0018]碳納米管在生長過程中，碳納米管不需要特殊定向工藝即可依靠密度密排效應實現自然垂直定向；獲得的生長有碳納米管陣列如圖3所示，碳納米管以極高密度堆積，按厚度方向取向定向排列。
[0019]由于石墨烯紙沿面內方向具有高導熱系數，而法向導熱系數很低，在其表面生長定向碳納米管陣列后，在隨后的高溫熱壓過程中碳納米管陣列將會趨向于垂直豎立在石墨烯紙層間，利用其沿軸向的高導熱性能實現石墨烯紙層間熱流的傳遞，這非常有利于提高復合材料沿厚度方向的導熱能力，降低其導熱各向異性；
[0020]通過以上步驟的石墨烯紙和定向碳納米管陣列的復合及高溫熱壓成型，實現了沿軸向具有高導熱性能的定向碳納米管陣列與在平面方向具有高導熱性能的石墨烯紙的復合，經過高溫熱壓使得復合材料致密化，得到熱導率沿平面方向大于500W/(m ? K)，沿厚度方向大于20W/(m ? K)的石墨復合導熱片。
[0021]本發明的有益效果:本發明的基體原料氧化石墨烯易得，定向碳納米管陣列的生長簡單可控。本發明中微觀結構有序化、致密化、石墨化以及材料成型可高效完成，可獲的具有較低導熱各向異性能的碳基復合材料導熱片，其導熱能力遠遠優于傳統的膨脹石墨紙卷材以及其他石墨紙和碳纖維復合材料。【附圖說明】:
[0022]圖1為本發明的導熱片的微觀示意圖，包括復合形式和熱壓方向；[〇〇23]圖2為石墨烯紙樣品的宏觀圖片；
[0024]圖3為定向生長碳納米管陣列的掃描電鏡圖片。【具體實施方式】[〇〇25]下面給出本發明的7個實施例，是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的范圍。
[0026] 實施例1[〇〇27]1)將100mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以200W的功率常溫超聲1小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥20小時，得到厚度為0.1mm的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬12小時，之后置入鼓風干燥機進行60 °C干燥24小時。[〇〇28]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.05g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至8Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以10 °C/min勻速升溫至800°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.2ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫5分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為20mi，陣列密度為2X108cm2。
[0029]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑3cm的圓片，選擇10層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.3mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬36小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥24小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以l〇〇〇°C及lOMPa壓力進行熱壓成型， 并保壓0.5小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為531.lW/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為20.8W/(m ? K)。
[0030]實施例2[〇〇31]1)將200mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以300W的功率常溫超聲0.5小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥24小時，得到厚度為0.3mm的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬18小時，之后置入鼓風干燥機進行80 °C干燥29 小時。[〇〇32]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.05g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至5Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以15 °C/min勻速升溫至800°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.6ml/min勾速推入真空管式爐中并穩定保溫30分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為50mi，陣列密度為2X109cm2。
[0033]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑5cm的圓片，選擇4層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.7mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬48小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥36小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1500°C及15MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓5小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為864.0W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為33.6W/(m ? K)。[〇〇34] 實施例3[〇〇35]1)將180mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以260W的功率常溫超聲1小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥18小時，得到厚度為0.2mm的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬24小時，之后置入鼓風干燥機進行75 °C干燥36小時。
[0036]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.02g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至5Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以12 °C/min勻速升溫至700°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.3ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫80分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為80mi，陣列密度為2.3X108cm2。
[0037]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑4cm的圓片，選擇2層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.5mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬24小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥28小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1150°C及5MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓1小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為597.5W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為22.3W/(m ? K)。
[0038]實施例4[〇〇39]1)將100mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以280W的功率常溫超聲1.5小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜， 將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥24小時，得到厚度為0.1_的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬21小時，之后置入鼓風干燥機進行60 °C干燥24 小時。
[0040]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.05g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至3Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以15 °C/min勻速升溫至800°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.6ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫20分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為30mi，陣列密度為2X109cm2。
[0041]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑3cm的圓片，選擇3層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.3mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬28小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥24小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1500°C及7MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓0.8小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為703.9W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為39.2W/(m ? K)。
[0042]實施例5[〇〇43]1)將150mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以260W的功率常溫超聲2小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥18小時，得到厚度為0.2mm的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬24小時，之后置入鼓風干燥機進行80 °C干燥30小時。
[0044]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.02g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至8Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以13 °C/min勻速升溫至740°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.2ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫15分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為25mi，陣列密度為2X108cm2。
[0045]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑5cm的圓片，選擇10層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.7mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬36小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥36小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1350°C及5MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓5小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為657.5W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為21.8W/(m ? K)。
[0046]實施例6[〇〇47]1)將200mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以200W的功率常溫超聲2小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥22小時，得到厚度為0.3mm的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬19小時，之后置入鼓風干燥機進行80 °C干燥33小時。[〇〇48]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.04g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至5Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以10 °C/min勻速升溫至700°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.5ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫80分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為75mi，陣列密度為2.7X108cm2。
[0049]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑3cm的圓片，選擇3層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.5mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬24小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥24小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以l〇〇〇°C及15MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓1小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為510.9W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為20.7W/(m ? K)。
[0050]實施例7[〇〇5111)將l〇〇mg氧化石墨烯粉末加入到去離子水中進行超聲分散，以200W的功率常溫超聲1.5小時。采用真空濾膜對氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜， 將濾餅置入真空干燥箱進行常溫干燥21小時，得到厚度為0.1_的氧化石墨烯紙。將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬20小時，之后置入鼓風干燥機進行65°C干燥28 小時。[〇〇52]2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.02g/ml的催化劑前驅液，將氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至5Pa后通入氬氣作為保護氣，由程序控制升溫，以15 °C/min勻速升溫至710°C，達到設定溫度后，應用醫用注射器在精密流量栗的作用下將催化劑前驅液以〇.2ml/min勻速推入真空管式爐中并穩定保溫18分鐘，進行定向碳納米管陣列的生長，得到定向碳納米管陣列的長度為35mi，陣列密度為2.6X108cm2。
[0053]3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為直徑3cm的圓片，選擇8層碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成濃度為〇.4mg/ml 的浸漬溶液，將上述碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬27小時之后置入真空干燥箱進行常溫干燥34小時，將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/ 中間相瀝青復合樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1400°C及20MPa壓力進行熱壓成型， 并保壓4小時后獲得石墨導熱片，測試沿平面方向熱導率為761.7W/(m ? K)，沿厚度方向熱導率為34.5W/(m ? K)。
【主權項】
1.一種碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料;其特征是復合材料由垂直取向的碳納 米管陣列與水平取向的石墨烯紙層堆疊復合構成。2.—種碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料的制備方法，其特征是步驟如下:1)將氧化石墨烯紙浸入正硅酸乙酯溶劑中進行真空浸漬12?24小時，然后置入鼓風干 燥機；2)將二茂鐵溶于二甲苯溶液制成濃度為0.02?0.05g/ml的催化劑前驅液，將步驟1)得 到的氧化石墨烯紙置于真空管式爐的恒溫區，抽真空至l〇Pa以下后通入氬氣作為保護氣， 以10?15°C/min速度升溫至700?800°C，將催化劑前驅液推入真空管式爐中，進行定向碳 納米管陣列的生長；3)將獲得的碳納米管陣列/石墨烯紙復合樣品裁剪為圓片，選擇2?10層碳納米管陣 列/石墨烯紙復合樣品圓片備用;將中間相瀝青溶于二甲苯，制成浸漬溶液，將備用的碳納 米管陣列/石墨烯紙復合樣品圓片浸入浸漬液中真空浸漬24?48小時之后置入真空干燥箱 進行常溫干燥24?36小時;將浸漬完成后得到的碳納米管陣列/石墨烯紙/中間相瀝青復合 樣品圓片置入模具內，在氬氣氣氛中以1000?1500°C及5?20MPa壓力進行熱壓成型，并保 壓0.5?5小時;得到碳納米管陣列/石墨烯紙導熱復合材料。3.如權利要求2所述的方法，其特征是所述步驟1)的干燥條件為60?80 °C干燥24?36 小時。4.如權利要求2所述的方法，其特征是所述步驟2)催化劑前驅液以0.2?0.6ml/min速 度推入真空管式爐中并穩定保溫5?80分鐘。5.如權利要求2所述的方法，其特征是所述步驟2)其特征是定向碳納米管陣列的生長 長度為20?80wii，陣列密度為2 X 108?2 X 109cm-2〇6.如權利要求2所述的方法，其特征是所述步驟3)圓片直徑3?5cm。7.如權利要求2所述的方法，其特征是所述步驟3)浸漬溶液中間相瀝青溶于二甲苯濃 度為0 ? 3 ?0 ? 7mg/ml。8.如權利要求2所述的方法，其特征是氧化石墨烯紙制備方法是:將氧化石墨烯粉末加 入到去離子水中，以200?300W的功率常溫超聲0.5?2小時進行超聲分散;采用真空濾膜對 氧化石墨烯分散液進行抽濾，分離石墨烯濾餅與真空濾膜，將濾餅置入真空干燥箱進行常 溫干燥18?24小時，得到厚度為0.1?0.3mm的氧化石墨稀紙。9.如權利要求8所述的方法，其特征是所述的真空濾膜孔徑為0.2?lwii。10.如權利要求8所述的方法，其特征是真空抽濾與真空浸漬的真空度條件為:儀器內 氣壓彡20Pa。
【文檔編號】C09K5/14GK106010469SQ201610322164
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】封偉, 紀滕霄, 馮奕鈺, 秦盟盟
【申請人】天津大學