烯的質(zhì)量分數(shù)10%以上時，該表面改性石墨烯復(fù)合導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱系數(shù)維持在1.2ff/m.K左右。在表面改性石墨烯含量增加得非常多的情況下，導(dǎo)熱系數(shù)的增加量并不大，所以單純的添加表面改性石墨烯到硅膠里面并不能得到導(dǎo)熱系數(shù)很大的導(dǎo)熱硅膠。并且表面改性石墨烯的添加量是有限的，石墨烯的添加量達到某個值后就不能再繼續(xù)添加了，因為硅膠里面溶解石墨烯的量是有限度，繼續(xù)添加石墨烯，石墨烯不會很好的跟硅橡膠混合均勻。類似的，從圖2中也能看出添加單一表面改性碳納米球、表面改性碳納米管硅膠的導(dǎo)熱效果也難以得到實質(zhì)性提高。
[0110]從圖2中可以看出表面改性石墨烯/表面改性碳納米管復(fù)合導(dǎo)熱硅膠、表面改性石墨稀/表面改性碳納米球隨著質(zhì)量分數(shù)的提尚，其導(dǎo)熱效果有所提尚，但提尚的幅度并不大，其最大能分別將導(dǎo)熱系數(shù)提高至約2.0ff/m.Κ、2.5ff/m.Κ。從圖2中可以看出本發(fā)明的點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠隨著質(zhì)量分數(shù)的提高，其導(dǎo)熱系數(shù)亦提到，并且在三種碳材料總質(zhì)量分數(shù)為10%時即表現(xiàn)出協(xié)同導(dǎo)熱作用，大幅提升了硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)，由于表面改性碳材料在硅膠中溶解分散性的限制，導(dǎo)熱系數(shù)在摻入量最大達到20%時，最高可達 4.79ff/m.K0
[0111]實施例2
[0112]本實施例提供一種點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠及其制備方法，該方法中包括:
[0113](I)按實施例1相同的方法制備得到表面改性石墨烯；
[0114](2)表面改性碳納米管的制備
[0115]將30g碳納米管溶于100ml濃鹽酸(質(zhì)量分數(shù)為35% )中進行酸化處理，然后用過濾紙過濾并反復(fù)用去離子水清洗至pH值等于7，收集表面改性碳納米管粉末并烘干處理備用;
[0116]將50g碳納米球溶于100ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)為95% )中進行酸化處理，然后用過濾紙過濾并反復(fù)用去離子水清洗至pH值等于7，收集表面改性碳納米管粉末并烘干處理備用;
[0117]稱取上述步驟所得1.6g表面改性石墨烯、1.2g的表面改性碳納米管及3.52g表面改性碳納米球，加入20ml縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，放入超聲儀進行超聲，2h后取出以制得碳材料分散液；
[0118]稱取羥基硅油2g加入燒杯，加入Iml正硅酸乙酯，加入15ml上述步驟所得碳材料分散液，混合；
[0119]將上述步驟所得混合物放入攪拌脫氣泡裝置，啟動儀器，攪拌3min，所述表面改性石墨烯、表面改性碳納米管及表面改性碳納米球均勻復(fù)合到硅膠內(nèi)部，且可形成三維立體復(fù)合導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；接著加入100 μ L 二月桂酸二丁基錫再攪拌20s，裝入固定容器進行固化即得本實施例點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠。按激光閃射法測得實施例2所得點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)為4.79ff/m.k0
[0120]實施例3
[0121]本實施例提供一種點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠及其制備方法，該方法中包括:
[0122]按實施例2相同的方法制備實施例3所使用的表面改性石墨烯、表面改性碳納米管、表面改性碳納米球；
[0123]稱取上述步驟所得3.2g表面改性石墨烯、1.6g的表面改性碳納米管及1.6g表面改性碳納米球，加入20ml縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，放入超聲儀進行超聲，2h后取出以制得碳材料分散液；
[0124]稱取羥基硅油2g加入燒杯，加入Iml正硅酸乙酯，加入15ml上述步驟所得碳材料分散液，混合；
[0125]將上述步驟所得混合物放入攪拌脫氣泡裝置，啟動儀器，攪拌3min，所述表面改性石墨稀、表面改性碳納米管及表面改性碳納米球均勾復(fù)合到娃膠內(nèi)部，接著加入100 yL 二月桂酸二丁基錫再攪拌20s，裝入固定容器進行固化即得本實施例點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠。按激光閃射法測得實施例3所得點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠的導(dǎo)熱系數(shù)為4.9ff/m.ko
[0126]實施例4
[0127]本實施例提供一種包覆有二氧化鈦的點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠及其制備方法，該方法包括以下步驟:
[0128](I)制備表面包覆有一■氧化欽的改性石墨稀
[0129]所采用的石墨烯原料同實施例1 ;
[0130]將制備好的石墨烯10g裝入球墨罐中并混合200ml乙醇進行球磨化處理，球磨速度為300轉(zhuǎn)/分，球磨I小時后收集石墨烯粉末并烘干。
[0131]然后取出20g球磨后的石墨烯置于400ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)90% ) 3小時進行表面功能化處理以提高石墨烯在硅膠中的溶解性，然后將處理過的石墨烯過濾并反復(fù)用去離子水清洗5?6遍，最終溶液pH值為7，將處理過的石墨烯粉烘干即得表面改性石墨烯；
[0132]將上述所得表面改性石墨烯5g置于300ml鈦酸四丁酯溶液，浸泡30分鐘后取出并烘干，在表面改性石墨烯的表面形成了二氧化鈦包覆層(質(zhì)量分數(shù)占3% )。
[0133](2)制備表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米管
[0134]將50g碳納米管置于100ml濃硝酸中進行酸化處理，然后用過濾紙過濾并反復(fù)用去離子水清洗至PH值等于7，收集碳納米管粉末并烘干即得表面改性碳納米管；
[0135]將上述所得表面改性碳納米管Ig置于200ml鈦酸四丁酯溶液，浸泡40分鐘后取出并烘干，在表面改性碳納米管表面形成了二氧化鈦包覆層(質(zhì)量分數(shù)占8% )。
[0136](3)制備表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米球
[0137]將Ig碳納米球置于200ml濃硝酸中進行酸化處理，然后用過濾紙過濾并反復(fù)用去離子水清洗至PH值等于7收集碳納米球粉末并烘干即得表面改性碳納米球；
[0138]將上述所得表面改性碳納米球0.5g置于10ml四丁酯溶液，浸泡60分鐘后取出并烘干，表面可形成二氧化鈦包覆層(質(zhì)量分數(shù)占15% )。
[0139](4)復(fù)合導(dǎo)熱硅膠的制備
[0140]將上述所得表面包覆有二氧化鈦的改性石墨烯、表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米管及表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米球均勻混合到硅膠內(nèi)部，建立成穩(wěn)定且連續(xù)的三維立體導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)；
[0141](a)碳材料分散液的制備
[0142]稱取所得2.8g表面包覆有二氧化鈦的改性石墨烯、2.8g表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米管及2.8g表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米球，加入20ml縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，放入超聲儀進行超聲，2h后取出；
[0143](b)碳材料分散液與娃膠混合
[0144]稱取羥基硅油2.0g加入燒杯，加入Iml正硅酸乙酯，加入15ml上述所的碳材料分散液，混合；
[0145](C)攪拌及固化
[0146]將上述步驟所得混合物放入攪拌脫氣泡裝置，啟動儀器，攪拌6min，所述表面包覆有二氧化鈦的改性石墨烯、表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米管及表面包覆有二氧化鈦的改性碳納米球均勻復(fù)合到硅膠內(nèi)部，接著加入200 μ L 二月桂酸二丁基錫再攪拌20s，裝入固定容器進行固化即得本實施例的包覆有二氧化鈦的點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠。
[0147]本實施例由于酸處理后的石墨烯、碳納米管、碳納米球表面包覆有二氧化鈦，三中碳材料在娃I父中的最大慘入量$父實施例1進一步提尚，相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)可進一步提升，按激光閃射法測得最高導(dǎo)熱系數(shù)可達6.97ff/m.K。且由于石墨烯、碳納米球及碳納米管表面都經(jīng)過二氧化鈦保護，抗絕緣性能可得到進一步提升，經(jīng)穩(wěn)態(tài)平板法測得耐穿電壓大于2000VAC，而按相同方法測得實施例1所得復(fù)合導(dǎo)熱硅膠僅有1500VAC。
[0148]實施例5
[0149]本實施例提供一種包覆有金屬銀的點、線、面三維立體碳材料復(fù)合導(dǎo)熱硅膠及其制備方法，其中，表面改性石墨烯、表面改性碳納米管、表面改性碳納米球的制備方法同實施例I，在這三種碳材料包覆銀的過程如下:
[0150]分別稱取500mg的表面改性石墨稀、500mg表面改性碳納米管、500mg表面改性碳納米球分別置于10mL燒杯中，均加入乙醇超聲分散，然后充分攪拌，均加入7g硝酸銀、45ml氨水、200ml水，控制反應(yīng)溫度35°C，在帶電動攪拌的恒溫裝置中反應(yīng)I小時。反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，并洗滌樣品，先用無水乙醇洗滌，再用去離子水反復(fù)洗滌多次，最后再用無水乙醇洗滌，自然干燥，即分別得到表面包覆金屬Ag的改性石墨烯(Ag的質(zhì)量分數(shù)10% )、表面包覆金屬Ag的改性碳納米管(Ag的質(zhì)量分數(shù)15% )、表面包覆金屬Ag的改性