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金刚石/石墨烯复合导热膜和散热系统

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-11-25 09:43:39

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-11-29 15:38:53
本实用新型提供了一种金刚石/石墨烯复合导热膜,包括微米晶金刚石薄膜以及设置在微米晶金刚石薄膜表面的石墨烯层。金刚石/石墨烯复合导热膜中金刚石与石墨烯结合力较强,且金刚石和石墨烯之间具有较低的界面热阻,形成的金刚石/石墨烯复合导热膜具有高效的导热性能。本实用新型还提供了一种散热系统。散热系统包括发热元件、散热器以及导热膜,所述导热膜包括上述所述的金刚石/石墨烯复合导热膜,所述导热膜贴置于所述发热元件与所述散热器之间,以使所述发热元件通过所述导热膜将热量传递至所述散热器来进行散热。所述导热膜可独立于发热元件与散热器件单独存在,可拾取及贴放,因此易于工业化生产和使用,同时散热性能优良。
1.一种金刚石/石墨烯复合导热膜,其特征在于,包括微米晶金刚石薄膜以及设置在所述微米晶金刚石薄膜表面的石墨烯层,所述石墨烯层包括平铺在所述微米晶金刚石薄膜表面的单层或多层石墨烯以及垂直生长于所述单层或多层石墨烯上的垂直石墨烯。 2.如权利要求1所述的金刚石/石墨烯复合导热膜,其特征在于,所述石墨烯层的厚度为1-60个原子厚度。 3.如权利要求1所述的金刚石/石墨烯复合导热膜,其特征在于,所述垂直石墨烯呈阵列排布。

金刚石热沉片和基于石墨烯的复合材料已经在高端大功率器件的热管理领 域翻-定应用,巧为了进-步提高材料的导热性能,结合金刚石和石墨烯分别在纵向 和,向导热系数较咼的优势成为研究热点^如发明专利CN2〇151〇4〇6256.7中公开了 “一种 超筒定向导热碳基复合材料的制备方法”,通过将天然或人工合成金刚石表面进行精密抛 光、清洗,达到原子^平整;随后将依托于聚甲基丙烯酸甲酯(pMMA)衬底的石墨炼直接平铺 于金刚石表面获得尚定向导热复合材料。但该专利中是将依托于pMMA衬底的石墨烯转移到 金刚石上,获得的石墨烯和金刚石之间结合力低,界面结合较差,界面热阻较高,制备工艺 复杂。

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本实用新型提供的金刚石/石墨烯复合导热膜,金刚石与石墨烯结合力较强,形成 了优异的导热结构,石墨烯有利于在平面二维结构方向的高热导率,金刚石有利于在垂直 平面方向的纵向高热导率,金刚石和石墨烯之间具有较低的界面热阻,复合膜结构整体具 有高效的导热性能。本实用新型还提供了一种散热系统,包括发热元件、散热器以及导热膜,所述导热 膜包括上述所述的金刚石/石墨烯复合导热膜,所述导热膜贴置于所述发热元件与所述散 热器乙间,以使所述发热元件通过所述导热膜将热量传递至所述散热器来进行散热。本实用新型提供的散热系统包括导热膜,所述导热膜可独立于发热元件与散热器 件单独存在,可拾取及贴放,因此易于工业化生产和使用,同时散热性能优良。

技术合作

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属 于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。