本發(fā)明屬于散熱技術領域，特別是涉及一種高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器及其制備方法。

背景技術：

石墨烯是一種超輕、超薄、超強和超大比表面積的準二維材料，面密度約0.77mg/m²，單層石墨烯的厚度約0.34nm，石墨烯的韌性極好，彈性模量為1.0tpa，微觀強度可達30gpa，是傳統(tǒng)鋼材的100多倍，理論比表面積為2630m²/g，而且具有非常高的導電、導熱性能，如電阻率為2×10^-6ω.cm，電子遷移率可達2×10⁵cm²/v.s，在室溫下水平熱導率約為5×10³w/m.k。同時，石墨烯具有高的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性以及優(yōu)異的抗?jié)B透性和抗磨性能。因此，石墨烯在力學、電子學、光學、熱學以及新能源等各領域中都擁有了廣泛的應用前景，尤其在led散熱材料的合成方面吸引了人們的廣泛關注。led燈是21世紀的新型光源，具有效率高、壽命長、不易破損等傳統(tǒng)光源無法與之比較的優(yōu)點。而led的散熱不良會導致其電源損壞、光衰加快、壽命減短等問題，因此，提高散熱效率是led照明系統(tǒng)性能提升的重中之重。傳統(tǒng)led燈的散熱體都是采用銅或鋁制材質(zhì)制成的，其結構單一，散熱性能也不是很好。

據(jù)報道，在金屬材料中適量添加石墨烯，能夠有效地改善其散熱性能。目前石墨烯/金屬復合散熱材料的合成方法主要有三種：1、金屬基體上涂覆石墨烯散熱涂層；2、金屬粉末法；3、熔融共煉法等。但是由于石墨烯是容易團聚的特點，在上述制備復合材料中出現(xiàn)石墨烯分散不均勻和趨向不一致等問題，從而導致降低石墨烯復合材料的散熱效果。另外，在第一種方法中石墨烯與金屬基體表面之間往往利用有機涂料來粘接，而一般的有機涂料的導熱系數(shù)都很低，不利于散熱性能的提高。后兩種方法是提高金屬綜合性能的常用方法，但工藝較復雜，能耗大，而且在高溫燒煉時還可能產(chǎn)生氧化或界面反應等現(xiàn)象而導致材料性能的降低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于，針對現(xiàn)有技術中所存在的問題，提出一種高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器及其制備方法，本發(fā)明的方法工藝簡單、節(jié)能環(huán)保；本發(fā)明的散熱器結構新穎、成本低兼、散熱效果好，適用于led的散熱。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，其特征在于，包括：金屬基層、石墨烯薄膜層和焊接部；其中，所述石墨烯薄膜層均勻沉積在金屬基層表面上形成石墨烯金屬復合層，石墨烯金屬復合層緊密地卷成圓餅狀而形成金屬基層與石墨烯薄膜層相互交替疊加的螺旋多層復合結構，最外層的石墨烯金屬復合層邊緣處與多層復合結構外表面焊接形成焊接部。

所述金屬基層是厚度均勻的條狀銅片、鋁片、銀片、鉑金中的任意一種金屬片或鋁合金片，所述金屬基層厚度為0.05～1mm范圍內(nèi)的任意值；所述石墨烯薄膜層是由均勻電泳沉積在所述金屬基層表面上的單層或少層石墨烯片層構成，所述石墨烯片均勻平躺在所述金屬基層上，且與所述金屬基層或所述石墨烯片之間相互緊密結合。

一種上述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步：用無水乙醇溶液與石墨烯粉末配制成濃度0.01～0.025mg/ml的石墨烯混合液，然后，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽的濃度達到0.3～1mg/ml，再用超聲波分散3～5h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；

第二步：采取一條厚度為0.05～1mm的等厚條形金屬片作為金屬基層，在濃度為5～10％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，再用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極；

第三步：采用與所述陰極尺寸相當?shù)氖鳛殛枠O，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在1～2cm，然后，把所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中得到的石墨烯電泳液中，在80～160v的直流電壓下進行電泳沉積1～6min，得到在所述金屬基層上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；

第四步：用鋼釘作為轉軸將所述第三步中得到的產(chǎn)物從一端緊密地卷制成多層圓柱體形狀，然后，把所述產(chǎn)物另一端邊緣用激光焊接法固定于所述圓柱體外側表面形成焊接部，得到樣品；

第五步：將所述第四步中得到的樣品在氮氣氣氛下以200～300℃的溫度退火處理1～3h，降溫之后，向垂直于所述圓柱體軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的制備方法，其特征在于：所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑為5～50微米。

根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的制備方法，其特征在于：所述金屬鹽為硝酸鎂、硝酸鋁、硝酸銅、硝酸銀之中的任意一種或幾種組合。

本發(fā)明的技術效果

根據(jù)本發(fā)明的技術方案，能夠提供一種散熱效率高、工藝簡單、節(jié)能環(huán)保、成本低的散熱器及其制備方法。該散熱器，能夠有效地解決石墨烯在復合材料中的趨向不一致和分布不均勻等問題，從而大幅度提高傳統(tǒng)金屬散熱裝置的散熱系數(shù)。本發(fā)明所述的散熱器的軸向導熱系數(shù)遠大于常用金屬制散熱器的導熱系數(shù)，采用該發(fā)明提供的散熱器，能夠迅速地降低led芯片溫度，提高散熱效率，從而延長led燈具的使用壽命。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的結構示意圖。

圖2為表示本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器橫截面的斜視圖。

圖3為本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的石墨烯薄膜層表面的掃描電子顯微鏡圖。

圖中：1—金屬基層，2—石墨烯薄膜層，3—焊接部。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的結構及其制備方法進行詳細說明。

首先，參照附圖對本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的結構進行詳細說明。

本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的結構如圖1所示，本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1是由鋁、銅、銀、鉑金之中的任意一種金屬或者幾種金屬形成的合金等厚條狀金屬片，其厚度為0.05～1mm。在所述條狀金屬片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯/金屬復合多層散熱器的外側。

圖2為本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器橫截面的斜視圖。可以看出，本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器是由所述金屬基層1與均勻沉積在所述金屬基層1表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述金屬層1與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。

本發(fā)明的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述金屬基層1表面上電沉積而形成的薄膜。

圖3是表示本發(fā)明所提供的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的石墨烯薄膜層2的表面形貌掃描電子顯微鏡圖。如圖3所示，在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(所述金屬基層1)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。表明，本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器不僅解決了石墨烯在復合材料中的趨向問題，而且還加大了石墨烯與基層之間的接觸面積，因此能夠大幅度提高散熱器的導熱性能。

另外，根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，其厚度可以根據(jù)實際情況任意選擇，即根據(jù)實際需要可以切割任意尺寸。所述圓餅狀散熱器的半徑是與所述金屬層厚度、石墨烯薄膜層厚度和卷層數(shù)有關，也可以根據(jù)實際需要制備任意尺寸。

為了進一步了解本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器及其制備方法，以下通過實施例，對本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器及其制備方法進行詳細說明。

實施例1：

本發(fā)明的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為1mm的條狀鋁片構成。在所述條狀鋁片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的外側。本發(fā)明的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器是由所述條狀鋁片與均勻沉積在所述條狀鋁片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀鋁片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2，是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀鋁片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中，所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀鋁片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.015mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到0.3mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散4h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為1mm的條形鋁片，把它當作金屬基層，在5％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，并且用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在1cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在80v的直流電壓下進行電泳沉積6min，得到在所述條形鋁片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在氮氣氣氛下以200℃的溫度退火處理3h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為30微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸鋁。

實施例2：

本實施例的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為0.05mm的條狀鋁合金片構成。在所述條狀鋁合金片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的外側。本發(fā)明的高導熱性能石墨烯鋁合金復合多層散熱器是由所述條狀鋁合金片與均勻沉積在所述條狀鋁合金片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀鋁合金片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀鋁合金片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀鋁合金片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁合金復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.025mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到1mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散4h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為0.05mm的條形鋁片，把它當作金屬基層，在10％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，并且用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在1cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在100v的直流電壓下進行電泳沉積4min，得到在所述條形鋁片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在氮氣氣氛下以300℃的溫度退火處理2h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁合金復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為50微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁合金復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸鎂。

實施例3：

本實施例的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為0.1mm的條狀銅片構成。在所述條狀銅片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯銅復合多層散熱器的外側。本實施例的高導熱性能石墨烯銅復合多層散熱器是由所述條狀銅片與均勻沉積在所述條狀銅片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀銅片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀銅片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀銅片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯銅復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.02mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到0.6mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散5h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為0.1mm的條形銅片，把它當作金屬基層，在8％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，并且用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在1.5cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在120v的直流電壓下進行電泳沉積3min，得到在所述條形銅片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在氮氣氣氛下以300℃的溫度退火處理1h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯銅復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為20微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯銅復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸銅。

實施例4：

本實施例的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為0.5mm的條狀銀片構成。在所述條狀銀片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯銀復合多層散熱器的外側。本實施例的高導熱性能石墨烯/銀復合多層散熱器是由所述條狀銀片與均勻沉積在所述條狀銀片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀銀片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀銀片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀銀片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯銀復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.01mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到0.3mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散3h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為0.5mm的條形銀片，把它當作金屬基層，在5％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，并且用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在2cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在160v的直流電壓下進行電泳沉積6min，得到在所述條形銀片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在氮氣氣氛下以250℃的溫度退火處理2h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯銀復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為10微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯銀復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸銀。

實施例5：

本實施例的高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為0.2mm的條狀鉑金片構成。在所述條狀銀片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器的外側。本實施例的高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器是由所述條狀鉑金片與均勻沉積在所述條狀鉑金片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀鉑金片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀鉑金片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀鉑金片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.015mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到0.3mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散4h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為0.5mm的條形鉑金片，把它當作金屬基層，在10％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，再用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在2cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在150v的直流電壓下進行電泳沉積6min，得到在所述條形鉑金片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在300℃的溫度退火處理3h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為5微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鉑金復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸鎂。

實施例6：

本實施例的高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器，包括金屬基層1、石墨烯薄膜層2以及焊接部3。所述金屬基層1由厚度為0.1mm的條狀鋁片構成。在所述條狀鋁片表面上均勻沉積有一層所述石墨烯薄膜層2，其厚度與單層或少層石墨烯的厚度相等。所述焊接部3處于所述高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的外側。本發(fā)明的高導熱性能石墨烯/鋁復合多層散熱器是由所述條狀鋁片與均勻沉積在所述條狀鋁片表面上的所述石墨烯薄膜層2一起緊密地卷成圓餅狀而構成的，在散熱器內(nèi)部，所述條狀鋁片與所述石墨烯薄膜層2相互交替疊加，形成一種螺旋多層復合結構。本實施例的所述石墨烯薄膜層2是利用電泳沉積法將上述石墨烯片在所述條狀鋁片表面上電沉積而形成的薄膜。在所述石墨烯薄膜層2中所述石墨烯片幾乎都與襯底(條狀鋁片)平行，而且均勻地平躺在所述襯底表面上，與所述襯底或相互之間連接得緊密無縫。

根據(jù)本發(fā)明的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其包括以下步驟：第一步：取一杯足夠量的無水乙醇溶液，加入石墨烯粉末，形成濃度為0.025mg/ml的混合液，在所述混合液中再加入金屬鹽，使得金屬鹽濃度達到0.8mg/ml，然后，將混合液用超聲波分散儀超聲分散4h，獲得均勻分散的石墨烯電泳液；第二步：在所述石墨烯混合液的超聲分散過程中，采取一條厚度為0.1mm的條形鋁片，把它當作金屬基層，在5％的稀硝酸中浸泡3分鐘去除其表面氧化物，并且用去離子水多次沖洗之后放入無水乙醇溶液中超聲5分鐘，取出晾干之后，作為陰極備用；第三步：采用與所述陰極相當尺寸的石墨片作為陽極，將所述陰極表面和所述陽極表面設置為平行，并且所述陰極與所述陽極間距保持在1cm，然后，將所述陰極和所述陽極一起浸沒在所述第一步中所獲得的所述石墨烯電泳液中在120v的直流電壓下進行電泳沉積1min，得到在所述條形鋁片上均勻覆蓋有所述石墨烯薄膜層的產(chǎn)物；第四步：將所述第四步中所得到的所述產(chǎn)物用鋼釘作為轉軸從一端緊密地卷成多層圓柱體形之后，把另一端用激光焊接法固定于所述圓柱體外側；第五步：在氮氣氣氛下以200℃的溫度退火處理3h，降溫之后，將樣品向軸向方向切割成圓餅狀結構，從而得到所述高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述石墨烯是由cvd法生長的單層或少層石墨烯片，片徑大約為40微米。

根據(jù)本實施例的高導熱性能石墨烯鋁復合多層散熱器的制備方法，其所使用的所述金屬鹽是硝酸鋁。

在以上實施例中描述了幾種高導熱性能石墨烯金屬復合多層散熱器的基本特點和制備方法，而本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的結構特點和原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。