本發明涉及導熱界面材料技術領域,尤其涉及大功率LED用石墨烯導熱硅脂及其制備方法。
背景技術:
半導體LED(Light Emitting Diode)照明作為二十一世紀最具發展前景的高技術領域之一,與傳統照明產業相比具有耗電量低、發光效率高、無污染、小巧靈活、工作電壓低電流小、使用安全、使用壽命長等顯著特點,目前已廣泛應用于照明、交通信號燈系統,汽車的尾燈、剎車燈和方向燈、戶外大屏幕信息顯示和全彩色電視顯示系統等。在LED產業快速發展的同時,LED照明產業發展的散熱瓶頸問題日益凸顯,由于LED光轉換效率在20%~30%左右,剩余的輸入電能轉變成為熱量,LED芯片區作為LED產品的產熱區,LED芯片面積非常小,因此芯片散熱是LED封裝必須解決的關鍵問題,LED器件的如果不能及時將集聚在芯片的熱量導出并散逸出去,將造成LED光輸出效率降低、波長漂移、光衰加快和壽命縮短等問題。
石墨烯具有高導熱系數(約5300W/m·K)特性,目前作為導熱界面材料的中填充材料的銀粉、氧化鋁以及氧化硅等導熱系數僅有幾百甚至幾十;將石墨烯與高分子復合,能得到高導熱硅脂的石墨烯導熱硅脂,以石墨烯導熱硅脂替代目前LED照明燈具中所使用的導熱硅脂,能夠有效解決LED燈具的導熱問題。但石墨烯與其他介質的相互作用較弱,在水及常用的有機溶劑中分散性相當的差,并且石墨烯片層間有較強的范德華力,容易產生團集,這需要對石 墨烯進行有效地功能化或是表面改性。并且二維的石墨烯片層與片層之間的堆積容易產生空隙,所以僅在平面的導熱系數很高,而縱向的導熱系數并不強,因此需要使用導熱粒子填補石墨烯片層之間的空隙,提高其縱向的導熱系數,使石墨烯導熱復合材料在各個方向都有較好的導熱能力。但石墨烯片層之間范德華力較強,單純的將石墨烯與導熱粒子混合,很難將導熱粒子插入到石墨烯片層之間。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種大功率LED用石墨烯導熱硅脂及其制備方法,旨在解決現有技術的導熱硅脂散熱能力不佳的技術問題。
為實現上述目的,本發明的技術方式是:大功率LED用石墨烯導熱硅脂,所述大功率LED用石墨烯導熱硅脂包括以下質量份的制備原料:
進一步地,所述大功率LED用石墨烯導熱硅脂包括以下質量份的制備原料:
進一步地,所述大功率LED用石墨烯導熱硅脂包括以下質量份的制備原料:
優選地,所述的偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷﹑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷﹑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-巰丙基三乙氧基硅烷。
優選地,所述的潤濕劑為二異丙基萘磺酸鈉﹑1-正十二烷基氮雜環庚烷-2-酮﹑聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯或壬基酚聚氧乙烯醚。
優選地,所述二甲基硅油的粘度為300~1000cps。
優選地,所述氧化石墨烯量子點的厚度為0.34~1nm,片層直徑為1~100nm。
優選地,所述金屬硫酸鹽為硫酸鋁﹑硫酸鋅或硫酸鎂。
本發明的有益效果:本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法 制備出的大功率LED用石墨烯導熱硅脂,有優異的導熱性能與穩定性,導熱系數能達到10W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化最優能達到<5%,可應用于大功率LED照明的界面導熱層,同時也可以用于其他電子散熱領域。
本發明的另一技術方案是:大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下制備步驟:
S1:導熱金屬氧化物改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100~300份的去離子水中依次加入0.1~2份的氧化石墨烯量子點、1~10份的金屬硫酸鹽,得到第一混合溶液;
S1.2:將第一混合溶液超聲波分散30~60min后,靜置12~24h,得到第二混合溶液;
S1.3:將100~500份28%濃度的氨水加入第二混合溶液,得到懸濁液,將懸濁液抽濾,干燥,得到第一產物;
S1.4:將第一產物置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為20~100mL/min,在500~1000℃下反應8~12h,得到第二產物;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1~3份的偶聯劑與100份的第二產物加入100~300份的乙醇中,加入0.1~1份28%濃度的濃氨水,在常溫以及100~300rmp轉速下攪拌12~24h,抽濾、干燥,得到第三產物;
S2.2:將15~60份的第三產物,在60~100℃下加入至40~85份的二甲基硅油,加入1~2份潤濕劑,在300~1000rmp轉速下攪拌0.5~2h,超聲30~60min,冷卻至室溫得到第四產物,即大功率LED用石墨烯導熱硅脂。
進一步地,所述步驟S1.3和所述步驟2.1中,所述干燥具體為:60℃條件下干燥12~24h。
本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,使用金屬硫酸鹽與 氧化石墨烯量子點進行層層自組裝,使金屬陽離子插入到石墨烯量子點的片層之間,形成氧化石墨烯量子點→金屬硫酸鹽→氧化石墨烯量子點堆疊,然后使用氨水將金屬硫酸鹽轉變成金屬氫氧化物,進一步經過高溫灼燒,得到石墨烯量子點片層與金屬氧化物導熱粒子堆疊結構的石墨烯量子點復合產物。然后將金屬氧化物改性的石墨烯量子點使用偶聯劑進行改性,加入潤濕劑與二甲基硅油混合,制備得到石墨烯量子點/金屬氧化物的導熱硅脂。
本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,克服了單純的將石墨烯與導熱粒子混合,而導熱粒子很難插入到石墨烯片層之間導致石墨烯縱向導熱系數不高的缺點;同時,由于石墨烯量子點具有更強的表面效應,金屬氧化物改性的石墨烯量子點能更好的在二甲基硅油中的分散,制備的大功率LED用石墨烯導熱硅脂具有更高的導熱系數。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明,但不應該理解為本發明上述主題范圍僅限于下述實施例。在不脫離本發明上述技術思想的情況下,根據本領域普通技術知識和慣用手段,做出各種替換和變更,均應包括在本發明的保護范圍內。
本發明實施例提供的大功率LED用石墨烯導熱硅脂,包括以下質量份的制備原料:去離子水100~300份、氧化石墨烯量子點0.1~2份、金屬硫酸鹽1~10份、28%濃度的氨水100~500份、偶聯劑1~3份、乙醇100~300份、二甲基硅油40~85份、潤濕劑1~2份。
具體的,在本實施例提供的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的各原料的質量份中去離子水可以為100份、150份、200份、250份或者300份;氧化石墨 烯量子點可以為0.1份、0.5份、1份、1.5份或者2份;金屬硫酸鹽可以為1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或者10份;28%濃度的氨水可以為100份、150份、200份、250份、300份、350份、400份、450份或者500份;偶聯劑1份、1.5份、2份、2.5份或者3份;乙醇可以為100份、150份、200份、250份或者300份;二甲基硅油可以為40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份或者85份;潤濕劑可以為1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份或者2份。
本發明實施例的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法制備出的大功率LED用石墨烯導熱硅脂,有優異的導熱性能與穩定性,導熱系數能達到10W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化最優能達到<5%,可應用于大功率LED照明的界面導熱層,同時也可以用于其他電子散熱領域。
需要進一步說明的是,石墨烯量子點由于尺度的差異,盡管分子組成與石墨烯相同,但二者存在本質上的區別。石墨烯量子點是準零維的納米材料,其內部電子在各方向上的運動都受到局限,所以量子局限效應特別顯著,同時其表現出更加顯著的小尺寸效應,石墨烯量子點具有非常大的比表面積,具有較強的吸附作用,因此導熱粒子更容易插入到石墨烯量子點片層之間,同時石墨烯量子點其表面效應引起的與高分子之間作用力更強。使用金屬氧化物導熱粒子改性石墨烯量子點,能有效提高石墨烯縱向的導熱系數,能夠改善其在介質中的分散能力。
優選地,所述的偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷﹑γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷﹑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-巰丙基三乙氧基硅烷。
優選地,所述的潤濕劑為二異丙基萘磺酸鈉﹑1-正十二烷基氮雜環庚烷-2-酮﹑聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯或壬基酚聚氧乙烯醚。
優選地,所述二甲基硅油的粘度為300~1000cps。具體的,二甲基硅油的粘度可以為300cps、400cps、500cps、600cps、700cps、800cps、900cps或者1000cps。
優選地,所述氧化石墨烯量子點的厚度為0.34~1nm、片層直徑為1~100nm。具體的,氧化石墨烯量子點的厚度為0.34nm、片層直徑為1nm;或者,氧化石墨烯量子點的厚度為0.5nm、片層直徑為25nm;或者,氧化石墨烯量子點的厚度為0.75nm、片層直徑為50nm;或者,氧化石墨烯量子點的厚度為1nm、片層直徑為100nm。
優選地,所述金屬硫酸鹽為硫酸鋁﹑硫酸鋅或硫酸鎂。
本發明實施例提供的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下制備步驟:
S1:導熱金屬氧化物改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100~300份的去離子水中依次加入0.1~2份的氧化石墨烯量子點、1~10份的金屬硫酸鹽,得到第一混合溶液;
S1.2、將第一混合溶液超聲波分散30~60min后,靜置12~24h,得到第二混合溶液;
S1.3:將100~500份28%濃度的氨水加入第二混合溶液,得到懸濁液,將懸濁液抽濾,干燥,得到第一產物;
S1.4:將第一產物置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為20~100mL/min,在500~1000℃下反應8~12h,得到第二產物;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1~3份的偶聯劑與100份的第二產物加入100~300份的乙醇中,加入0.1~1份28%濃度的濃氨水,在常溫以及100~300rmp轉速下攪拌12~24h,抽濾、干燥,得到第三產物;
S2.2:將15~60份的第三產物,在60~100℃下加入至40~85份的二甲基硅油,加入1~2份潤濕劑,在300~1000rmp轉速下攪拌0.5~2h,超聲30~60min,冷卻至室溫得到第四產物,即大功率LED用石墨烯導熱硅脂。
進一步地,所述步驟S1.3和所述步驟2.1中,所述干燥具體為:60℃條件下干燥12~24h。即可在60℃條件下干燥12h、14h、16h、18h、20h、22h或者24h。
本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,使用金屬硫酸鹽與氧化石墨烯量子點進行層層自組裝,使金屬陽離子插入到石墨烯量子點的片層之間,形成氧化石墨烯量子點→金屬硫酸鹽→氧化石墨烯量子點堆疊,然后使用氨水將金屬硫酸鹽轉變成金屬氫氧化物,進一步經過高溫灼燒,得到石墨烯量子點片層與金屬氧化物導熱粒子堆疊結構的石墨烯量子點復合產物。然后將金屬氧化物改性的石墨烯量子點使用偶聯劑進行改性,加入潤濕劑與二甲基硅油混合,制備得到石墨烯量子點/金屬氧化物的導熱硅脂。
本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,克服了單純的將石墨烯與導熱粒子混合,而導熱粒子很難插入到石墨烯片層之間導致石墨烯縱向導熱系數不高的缺點;同時,由于石墨烯量子點具有更強的表面效應,金屬氧化物改性的石墨烯量子點能更好的在二甲基硅油中的分散,制備的大功率LED用石墨烯導熱硅脂具有更高的導熱系數。
以下結合具體實施例對本發明的大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法進行說明:
實施例一:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋁改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100克的去離子水中依次加入0.1克的氧化石墨烯量子點:1克的硫酸鋁,得到硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散30min后,靜置12h,得到硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將100克28%濃度的氨水加入硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥12h,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為20mL/min,在500℃下反應8h,得到氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1克的γ-氨丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料加入100克的乙醇中,加入0.1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及100rmp轉速下攪拌12h,抽濾置于60℃條件下干燥12h,得到偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將15克偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料,在60℃下加入至85克粘度為300cps的二甲基硅油,再加入1克二異丙基萘磺酸鈉,在300rmp轉速下攪拌0.5h,超聲30min,冷卻至室溫得到氧化鋁改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為5W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<10%。
實施例二:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋁改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在200克的去離子水中依次加入1克的氧化石墨烯量子點:5克的 硫酸鋁,得到硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散45min后,靜置18h,得到硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將300克28%濃度的氨水加入硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥18h,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為60mL/min,在750℃下反應10h,得到氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將2克的γ-氨丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料加入200克的乙醇中,加入0.5克28%濃度的濃氨水,在常溫以及200rmp轉速下攪拌18h,抽濾置于60℃條件下干燥18h,得到偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將30克偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料,在80℃下加入至70克粘度為650cps的二甲基硅油,再加入1.5克二異丙基萘磺酸鈉,在650rmp轉速下攪拌1h,超聲45min,冷卻至室溫得到氧化鋁改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為8W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<7%。
實施例三:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋁改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在300克的去離子水中依次加入2克的氧化石墨烯量子點:10克的硫酸鋁,得到硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散60min后,靜置24h,得到硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將500克28%濃度的氨水加入硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥24h,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為100mL/min,在1000℃下反應12h,得到氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將3克的γ-氨丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料加入300克的乙醇中,加入1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及300rmp轉速下攪拌24h,抽濾置于60℃條件下干燥24h,得到偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將60克偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料,在100℃下加入至40克粘度為1000cps的二甲基硅油,加入2克二異丙基萘磺酸鈉,在1000rmp轉速下攪拌2h,超聲60min,冷卻至室溫得到氧化鋁改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為10W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<5%。
實施例四:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋁改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100克的去離子水中依次加入0.1克的氧化石墨烯量子點:1克的硫酸鋁,得到硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋁與氧化石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散30min后,靜 置12h,得到硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將100克28%濃度的氨水加入硫酸鋁插層氧化石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥12h,得到氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋁插層氧化石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為20mL/min,在500℃下反應8h,得到氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1克的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料加入100克的乙醇中,加入0.1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及100rmp轉速下攪拌12h,抽濾置于60℃條件下干燥12h,得到偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將15克偶聯劑改性的氧化鋁插層石墨烯量子點的復合材料,在60℃下加入至85克粘度為300cps的二甲基硅油,再加入1克1-正十二烷基氮雜環庚烷-2-酮,在300rmp轉速下攪拌0.5h,超聲30min,冷卻至室溫得到氧化鋁改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為4.5W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<15%。
實施例五:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋅改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在200克的去離子水中依次加入1克的氧化石墨烯量子點:5克的硫酸鋅,得到硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散45min后,靜置18h,得到硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將300克28%濃度的氨水加入硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥18h,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為60mL/min,在750℃下反應10h,得到氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將2克的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料加入200克的乙醇中,加入0.5克28%濃度的濃氨水,在常溫以及200rmp轉速下攪拌18h,抽濾置于60℃條件下干燥18h,得到偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將30克偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料,在80℃下加入至70克粘度為650cps的二甲基硅油,再加入1.5克1-正十二烷基氮雜環庚烷-2-酮,在650rmp轉速下攪拌1h,超聲45min,冷卻至室溫得到氧化鋅改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為7W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<12%。
實施例六:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋅改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在300克的去離子水中依次加入2克的氧化石墨烯量子點:10克的硫酸鋅,得到硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散60min后,靜置24h,得到硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將500克28%濃度的氨水加入硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液, 得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥24h,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為100mL/min,在1000℃下反應12h,得到氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將3克的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料加入300克的乙醇中,加入1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及300rmp轉速下攪拌24h,抽濾置于60℃條件下干燥24h,得到偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將60克偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料,在100℃下加入至40克粘度為1000cps的二甲基硅油,再加入2克1-正十二烷基氮雜環庚烷-2-酮,在1000rmp轉速下攪拌2h,超聲60min,冷卻至室溫得到氧化鋅改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為9W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<6%。
實施例七:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋅改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100克的去離子水中依次加入0.1克的氧化石墨烯量子點:1克的硫酸鋅,得到硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散30min后,靜置12h,得到硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將100克28%濃度的氨水加入硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸 濁液抽濾,置于60℃條件下干燥12h,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為20mL/min,在500℃下反應8h,得到氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1克的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料加入100克的乙醇中,加入0.1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及100rmp轉速下攪拌12h,抽濾置于60℃條件下干燥12h,得到偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將15克偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料,在60℃下加入至85克粘度為300cps的二甲基硅油,再加入1克聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯,在300rmp轉速下攪拌0.5h,超聲30min,冷卻至室溫得到氧化鋅改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為4W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<17%。
實施例八:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鋅改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在200克的去離子水中依次加入1克的氧化石墨烯量子點:5克的硫酸鋅,得到硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鋅與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散45min后,靜置18h,得到硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將300克28%濃度的氨水加入硫酸鋅插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥18h,得到氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合 材料;
S1.4:將氫氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為60mL/min,在750℃下反應10h,得到氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將2克的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料加入200克的乙醇中,加入0.5克28%濃度的濃氨水,在常溫以及200rmp轉速下攪拌18h,抽濾置于60℃條件下干燥18h,得到偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將30克偶聯劑改性的氧化鋅插層石墨烯量子點的復合材料,在80℃下加入至70克粘度為650cps的二甲基硅油,再加入1.5克聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯,在650rmp轉速下攪拌1h,超聲45min,冷卻至室溫得到氧化鋅改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為6W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<10%。
實施例九:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鎂改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在300克的去離子水中依次加入2克的氧化石墨烯量子點:10克的硫酸鎂,得到硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散60min后,靜置24h,得到硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將500克28%濃度的氨水加入硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥24h,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為100mL/min,在1000℃下反應12h,得到氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將3克的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷與100克的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料加入300克的乙醇中,加入1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及300rmp轉速下攪拌24h,抽濾置于60℃條件下干燥24h,得到偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將60克偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料,在100℃下加入至40克粘度為1000cps的二甲基硅油,再加入2克聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯,在1000rmp轉速下攪拌2h,超聲60min,冷卻至室溫得到氧化鎂改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為8W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<9%。
實施例十:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鎂改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在100克的去離子水中依次加入0.1克的氧化石墨烯量子點:1克的硫酸鎂,得到硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散30min后,靜置12h,得到硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將100克28%濃度的氨水加入硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥12h,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣, 氮氣流速為20mL/min,在500℃下反應8h,得到氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將1克的γ-巰丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料加入100克的乙醇中,加入0.1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及100rmp轉速下攪拌12h,抽濾置于60℃條件下干燥12h,得到偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將15克偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料,在60℃下加入至85克粘度為300cps的二甲基硅油,再加入1克壬基酚聚氧乙烯醚,在300rmp轉速下攪拌0.5h,超聲30min,冷卻至室溫得到氧化鎂改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為3W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<16%。
實施例十一:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鎂改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在200克的去離子水中依次加入1克的氧化石墨烯量子點:5克的硫酸鎂,得到硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散45min后,靜置18h,得到硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將300克28%濃度的氨水加入硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥18h,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為60mL/min,在750℃下反應10h,得到氧化鎂插層石墨烯量子點的 復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將2克的γ-巰丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料加入200克的乙醇中,加入0.5克28%濃度的濃氨水,在常溫以及200rmp轉速下攪拌18h,抽濾置于60℃條件下干燥18h,得到偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將30克偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料,在80℃下加入至70克粘度為650cps的二甲基硅油,再加入1.5克壬基酚聚氧乙烯醚,在650rmp轉速下攪拌1h,超聲45min,冷卻至室溫得到氧化鎂改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為6W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<10%。
實施例十二:
大功率LED用石墨烯導熱硅脂的制備方法,包括以下步驟:
S1:氧化鎂改性石墨烯量子點,該步驟包括:
S1.1:在300克的去離子水中依次加入2克的氧化石墨烯量子點:10克的硫酸鎂,得到硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液;
S1.2:將硫酸鎂與石墨烯量子點的混合溶液超聲波分散60min后,靜置24h,得到硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液;
S1.3:將500克28%濃度的氨水加入硫酸鎂插層石墨烯量子點的混合溶液,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液,將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的懸濁液抽濾,置于60℃條件下干燥24h,得到氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S1.4:將氫氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料置于管式爐,通入氮氣,氮氣流速為100mL/min,在1000℃下反應12h,得到氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2:石墨烯量子點導熱硅脂的制備,該步驟包括:
S2.1:將3克的γ-巰丙基三乙氧基硅烷與100克的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料加入300克的乙醇中,加入1克28%濃度的濃氨水,在常溫以及300rmp轉速下攪拌24h,抽濾置于60℃條件下干燥24h,得到偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料;
S2.2:將60克偶聯劑改性的氧化鎂插層石墨烯量子點的復合材料,在100℃下加入至40克粘度為1000cps的二甲基硅油,再加入2克壬基酚聚氧乙烯醚,在1000rmp轉速下攪拌2h,超聲60min,冷卻至室溫得到氧化鎂改性的石墨烯量子點導熱硅脂。
本實施例所制得的大功率LED用石墨烯導熱硅脂導熱系數為8W/m·K,在200℃下老化1000h,其粘度變化<4%。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的思想和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。