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公开(公告)号：CN108285576B
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN201810011443.9
申请日：2018-01-05
Applicant: 北京大学 , 新奥石墨烯技术有限公司
Abstract: 本发明公开了鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料及其制备方法和系统、散热器，该制备方法，包括：(1)将鳞片石墨和石墨烯在乙醇中进行超声分散，得到导热填料分散液；(2)将聚合物基体在乙醇中进行超声分散，得到聚合物基体分散液；(3)将所述导热填料分散液和所述聚合物基体分散液混合进行磁力搅拌，得到混合物料；(4)将所述混合物料进行干燥处理，得到干燥物料；(5)将所述干燥物料在挤出机中进行熔融共混，得到熔融共混料；(6)将所述熔融共混料进行注塑成型，得到鳞片石墨‑石墨烯导热复合材料。由此，采用该制备方法可以得到具有优异导热性能和力学性能的复合材料，并且该复合材料相较于金属部件具有明显低比重优势。
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公开(公告)号：CN105514059B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201610043077.6
申请日：2016-01-23
IPC: H01L23/36 , H01L23/373 , H05K7/20
Abstract: 本发明提供一种基于石墨烯复合材料/氮化硅/硅芯片多层结构的散热系统及构建方法，属于微电子器件的散热技术。该散热架构包括硅基发热器件，Si3N4绝缘层，石墨烯复合材料热沉和基板。其中通过化学气相沉积法在硅片背面沉积一层致密的Si3N4绝缘层，通过化学键将石墨烯复合材料与Si3N4绝缘层互连，最后将上述带有散热架构的硅片与基板相连并封装成器件。本发明利用了化学键将硅基发热器件，热界面材料，热沉互连，极大减少各器件层间距，避免层间微空隙所引起的热阻，促进声子传热，进而提高了整体散热系统的散热能力，使得芯片能够在恶劣的高温环境下工作。且封装后，整体系统更轻更薄，符合当代半导体器件的发展趋势。
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公开(公告)号：CN110003521A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201810012442.6
申请日：2018-01-05
Applicant: 新奥石墨烯技术有限公司 , 北京大学
Abstract: 本发明公开了导热填料、导热复合材料和散热器，所述导热填料，包括：鳞片石墨和石墨烯，其中，所述石墨烯的片径为0.1～30微米，所述鳞片石墨的片径为200～500微米。由此，该导热填料通过采用鳞片石墨和石墨烯，石墨烯可以填充在鳞片石墨之间，小尺寸的石墨烯和大尺寸的鳞片石墨可以协同构造出三维导热通道，从而将其应用到复合材料中可以提高复合材料的导热性能和力学性能。
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公开(公告)号：CN108410136A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810407789.0
申请日：2018-05-02
Abstract: 本发明属于导热材料领域，具体涉及一种新型高导热石墨烯膜/碳纤维散热板的制备方法。该石墨烯-碳纤维树脂基复合材料包括石墨烯层、碳纤维编织网层和垂直取向的碳纤维加固层。石墨烯膜预先通过冲压技术进行打孔，得到网状的石墨烯膜，然后浸润环氧制成预浸料。将石墨烯膜与碳纤维布预浸料依次叠层铺设，然后使用超声波冲击枪将碳纤维针刺预制体打入复合板中，或者使用针刺的方法，将部分碳纤维垂直取向，增强其剪切性能。本发明将纯石墨烯粉体与碳纤维布复合使其既具备优良的导热性能又具有很好的可加工性。该复合材料板可用于大型构件的散热，散热性能可以媲美纯金属与其他散热材料，并且具有可裁切性能与很好的柔韧性。该材料的生产工艺简单、节能环保、应用性强、可大规模生产。
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公开(公告)号：CN108285576A
公开(公告)日：2018-07-17
申请号：CN201810011443.9
申请日：2018-01-05
Applicant: 北京大学 , 新奥石墨烯技术有限公司
Abstract: 本发明公开了鳞片石墨-石墨烯导热复合材料及其制备方法和系统、散热器，该制备方法，包括：(1)将鳞片石墨和石墨烯在乙醇中进行超声分散，得到导热填料分散液；(2)将聚合物基体在乙醇中进行超声分散，得到聚合物基体分散液；(3)将所述导热填料分散液和所述聚合物基体分散液混合进行磁力搅拌，得到混合物料；(4)将所述混合物料进行干燥处理，得到干燥物料；(5)将所述干燥物料在挤出机中进行熔融共混，得到熔融共混料；(6)将所述熔融共混料进行注塑成型，得到鳞片石墨-石墨烯导热复合材料。由此，采用该制备方法可以得到具有优异导热性能和力学性能的复合材料，并且该复合材料相较于金属部件具有明显低比重优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111546739B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010473763.3
申请日：2020-05-29
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种层合导热复合材料及其制备方法，属于导热材料技术领域。本发明以热塑性聚氨酯作为聚合物基体，以石墨膜和碳纤维布作为功能层，构建了高度取向结构的层合导热复合材料。本发明中连续性石墨膜的使用，可以有效构建导热通路，传热时热量可以沿石墨膜的方向进行迅速传播，面内热传导时，由于热流方向与石墨膜的方向一致，保证复合材料具有超高热导率。同时，在石墨膜上设置通孔，热塑性聚氨酯填充在石墨膜的通孔中形成“铆钉”结构，可以有效增强石墨膜和热塑性聚氨酯之间的界面结合强度。此外，碳纤维布可大幅提升复合材料的力学性能；且碳纤维布在复合材料中呈对称分布，保证复合材料力学性能的对称性。
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公开(公告)号：CN111546739A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010473763.3
申请日：2020-05-29
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种层合导热复合材料及其制备方法，属于导热材料技术领域。本发明以热塑性聚氨酯作为聚合物基体，以石墨膜和碳纤维布作为功能层，构建了高度取向结构的层合导热复合材料。本发明中连续性石墨膜的使用，可以有效构建导热通路，传热时热量可以沿石墨膜的方向进行迅速传播，面内热传导时，由于热流方向与石墨膜的方向一致，保证复合材料具有超高热导率。同时，在石墨膜上设置通孔，热塑性聚氨酯填充在石墨膜的通孔中形成“铆钉”结构，可以有效增强石墨膜和热塑性聚氨酯之间的界面结合强度。此外，碳纤维布可大幅提升复合材料的力学性能；且碳纤维布在复合材料中呈对称分布，保证复合材料力学性能的对称性。
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公开(公告)号：CN111434747A
公开(公告)日：2020-07-21
申请号：CN201910026181.8
申请日：2019-01-11
Applicant: 北京大学
IPC: C09K5/14
Abstract: 本发明提供了一种三维石墨烯/弹性体热界面材料及其制备方法，属于热界面材料制备技术领域。本发明在三维石墨烯海绵表面包覆一层高分子材料，防止其被改性弹性材料包覆，再将包覆在三维石墨烯海绵表面的高分子材料层脱去，使三维石墨烯直接暴露出来。一般情况，热量先传递给热界面材料的弹性材料，再传递给三维石墨烯，这个过程严重受到弹性材料导热性能的影响。而本发明的三维石墨烯的导热性能远高于弹性材料，且暴露在热界面材料的外面，暴露出来的三维石墨烯会优先形成导热通路而不经过弹性材料，从而提高了热界面材料的整体性能。实施例的数据表明，本发明的方法制备的热界面材料的导热系数为1.50～6.0W/mK，具有优异的导热性能。
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公开(公告)号：CN105542728A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201610043545.X
申请日：2016-01-24
IPC: C09K5/14
CPC classification number: C09K5/14
Abstract: 本发明提供了一种超高导热垂直取向石墨烯/聚合物热界面材料的制备方法，属于散热材料的制备领域。该方法首先制备具有超高热导率的石墨烯纳米片；然后利用热压成型工艺将石墨烯纳米片制成一定厚度的薄膜；最后在薄膜表面浸润一层聚合物（如PDMS）后将其卷绕成一个圆柱体，石墨烯薄膜在其内部垂直排列。本发明工艺简单，流程易控制，工业生产方便，适于批量生产。由于使用了热压工艺，石墨烯不仅不会团聚，而且在内部为连续结构，形成了导热网络，利于热量的快速通过。此垂直取向石墨烯/聚合物复合材料具有超高热导率，可广泛用于LED照明、电磁屏蔽、电子信息、通讯设备、航空航天、汽车和家用电器等领域。
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公开(公告)号：CN105514059A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201610043077.6
申请日：2016-01-23
IPC: H01L23/36 , H01L23/373 , H05K7/20
Abstract: 本发明提供一种基于石墨烯复合材料/氮化硅/硅芯片多层结构的散热系统及构建方法，属于微电子器件的散热技术。该散热架构包括硅基发热器件，Si3N4绝缘层，石墨烯复合材料热沉和基板。其中通过化学气相沉积法在硅片背面沉积一层致密的Si3N4绝缘层，通过化学键将石墨烯复合材料与Si3N4绝缘层互连，最后将上述带有散热架构的硅片与基板相连并封装成器件。本发明利用了化学键将硅基发热器件，热界面材料，热沉互连，极大减少各器件层间距，避免层间微空隙所引起的热阻，促进声子传热，进而提高了整体散热系统的散热能力，使得芯片能够在恶劣的高温环境下工作。且封装后，整体系统更轻更薄，符合当代半导体器件的发展趋势。
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