一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料及制备方法与流程

1.本发明涉及石墨烯功能涂料的技术领域，特别是涉及一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料及制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着电子行业的高速发展，特别是电子元件正在向着小型化、微型化以及5g技术的发展，要求各种电子元件高频率、高运算速率地工作，电子元件的组装密度也越来越高，导致极小的元器件工作产生热量，工作温度的明显升高直接影响着各类电子元器件乃至设备仪器的使用寿命和可靠性。另外，随着新能源汽车的发展，锂电池的散热也非常重要，需要及时高效散热。因此，电子元件乃至电子设备的散热问题成为电子行业发展的重要研究课题。
3.传统的散热方式主要包括在发热电子元件组装散热片和风扇等方式，但这种方式导致电子设备体积和重量增大，无法适应电子器件微型化、小型化和精密化的要求。近年来，研究指出采用涂层技术解决电子元件的散热问题成为一种简单易行的方法，从而使得散热涂料成为研究热点。
4.散热涂料是通过提高物体表面辐射效率（特别是提高红外辐射效率）、增强物体散热性，从而降低体系温度的一种特种涂料，具有成本低，实施简单等优势。目前散热涂料的散热方式主要有通过接触的方式进行传导散热；凭借外界的流体流动来交换对流散热；以辐射形式将热量传给温度较低的周围环境中的散热方式。而大部分元器件较小，难以产生良好空间对流散热，主要依靠高效的热传导和热辐射散热。而传统的氮化硼、氮化硅、金属铝粉等用于散热涂料的散热效果难以达到正是基于此，目前对散热涂料的要求越来越高，需要寻求新的高效散热材料。
5.近年来研究表明，石墨烯作为一种具有高热传导系数的新型材料，具备优异的界面传热散热效果，然而，行业内将石墨烯分散于涂料体系中制备散热涂料时，石墨烯易于团聚，导致分散困难，影响散热效果。再者，为了形成石墨烯传热界面，涂料中需要加入较多的石墨烯，导致成本提高。根据目前石墨烯应用于散热涂料的技术，石墨烯与其余散热导热材料的复合效果较差。因此，针对石墨烯用于散热涂料的研究受到广泛关注。
6.中国发明专利申请号201910192960.5公开了一种石墨烯水性散热涂料，此散热涂料以水为稀释剂，采用石墨烯分散液与导热粉分散浆作为复合导热填料组份。中国发明专利申请号202010279300.3公开了一种石墨烯散热涂料及其制备方法和应用。本发明石墨烯散热涂料包括有机硅改性丙烯酸树脂、氨基树脂、聚碳酸酯树脂、石墨烯、助剂、填料和水，具有良好的抗刮、耐磨性能和散热性能，且各组分均为环保型组分，具有对环境友好的优点。上述技术方案中，石墨烯依然存在分散性差、与其他导热粉体结合性差等问题。
7.为了提高石墨烯在散热涂料中的分散性，改善石墨烯与其他散热导热材料的复合效果，有必要提出一种新型石墨烯散热涂料，进而在提升石墨烯涂料的散热效果的同时，有效控制了制备成本，具有良好的应用前景。


技术实现要素：

8.针对目前石墨烯在散热涂料中的分散性差，与其他材料复合效果差，使得涂料散热效果不佳，同时存在制备成本较高等问题，本发明提出一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料及制备方法，从而有效改善了石墨烯在散热涂料中的分散性，使得石墨烯与其他散热材料有效复合发挥散热效果，同时石墨烯用量少，制备成本低廉，便于推广应用。
9.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料的制备方法，具体制备方法如下：（1）将氧化石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉、分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，得到预复合物；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的预包覆物转入球磨机，然后加入水合肼溶液、氨水，接着研磨反应，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的石墨烯包覆复合物、甲基硅树脂、复合溶剂、羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料。
10.优选的，所述复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇复合而成。
11.进一步优选的，所述丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇的质量比例为3:1。
12.优选的，所述氧化石墨烯的粒径小于5μm。
13.优选的，所述铝粉的粒径为20
‑
30μm。
14.优选的，所述氮化硅粉的粒径为20
‑
30μm。
15.优选的，所述氮化硼粉的粒径为20
‑
30μm。
16.优选的，所述氧化铝粉的粒径为20
‑
40μm。
17.所述分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠复合而成。
18.进一步优选的，所述硬脂酸、三聚磷酸钠的质量比例为2:1；优选的，所述水合肼溶液的质量浓度为40
‑
60%。
19.优选的，步骤（1）中所述研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速30
‑
50rpm，球磨25
‑
30min。
20.优选的，步骤（1）中所述预复合物制备中，氧化石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉、分散剂的质量比例为10
‑
20：1
‑
2：3
‑
5：15
‑
20：20
‑
30：0.5
‑
0.8。
21.优选的，步骤（2）中所述快烧的温度控制在680
‑
700℃，快烧3
‑
5min。
22.优选的，步骤（3）中所述研磨反应的温度控制在80
‑
90℃，研磨1
‑
2h。
23.优选的，步骤（3）中所述石墨烯包覆复合物制备中，预包覆物、水合肼溶液、氨水的质量比例为1:1
‑
2:0.2
‑
0.3。
24.优选的，步骤（4）中所述复合散热涂料制备中，石墨烯包覆复合物、甲基硅树脂、复合溶剂、羟基硅油的质量比例为15
‑
20：20
‑
25：50
‑
60：0.5
‑
1。
25.公知的，电子器件用散热涂料主要是传导散热、对流散热、辐射散热、蒸发散热四种方式，而其主要是通过涂料中的散热导热填料实现散热效果。石墨烯作为一种具有高热传导系数的新型材料，导热系数高达5300w/(m
·
k)，是目前世界上已知的导热性最好的材料之一；同时，石墨烯具有极高的热辐射性，相比于传统导热填料氮化硼、氮化硅、金属铝粉
等，在导热率、热辐射方面具有显著优势。因此石墨烯散热涂料成为重要发展趋势。然而，由于石墨烯为片状，层厚处于纳米级别，很容易在氢键作用下堆积重叠，影响石墨烯的分散；另外，石墨烯的平面结构使得导热路径较为单一，需要复合其他结构的导热材料以辅助构建多维导热散热空间，但石墨烯与其余散热导热材料的复合效果较差；另外，为了形成石墨烯传热界面，涂料中需要加入较多的石墨烯，导致成本提高。上述问题制约了石墨烯散热涂料的发展。本发明创造性地通过研磨复合、铝熔融粘接、氧化石墨烯还原三级处理，形成石墨烯包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的复合粉，有效解决了上述问题。
26.公知的，氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉均是传统散热涂料常用的散热导热填料，特别是微米级的上述粉体，不但导热系数高，导热性好，同时也具有优良的绝缘性能、力学性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能。但随着电子元件微型化、小型化和精密化的发展，上述导热填料的导热效果越来越难满足使用要求，因此需要研究新型的复合导热填料。而石墨烯自身的优异导热性能的优势，同时存在导热路径较为单一缺点，研究将氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉与石墨烯粉有效复合，成为极佳的发展方向。本发明将氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉、铝粉、氧化石墨烯粉以及分散剂混合后干法研磨，得到预复合物。其中，分散剂选用硬脂酸与三聚磷酸钠以质量比2:1的复合分散剂，可以有效改善粉体间的相容性。
27.而通过控制球磨工艺，利用干态球磨，使得柔软的氧化石墨烯、铝粉在研磨作用下逐步包覆硬质的氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉，得到均匀包覆的预复合物。
28.进一步的，将预复合物加入马弗炉中控制温度快烧，使得氧化石墨烯间隙中的铝出现熔融和氧化，从而粘接固定氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，氧化石墨烯均匀而牢固包覆在大颗粒氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成良好导热界面，得到预包覆复合物。
29.更进一步的，将预包覆物、水合肼溶液、氨水转入球磨机进行研磨反应，通过控制水合肼溶液和研磨参数，在氨水的辅助下，水合肼作为还原剂，将包覆层的氧化石墨烯还原成石墨烯，进一步牢固固定在氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉表面，经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物。通过上述工艺，一方面，石墨烯包覆在颗粒较大的散热微粒上面，包覆牢固不易脱落，从而分散性良好，不存在石墨烯间层堆叠；另一方面，石墨烯通过包覆在氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的表面，界面性能优异，热传导、热辐射得到充分发挥；再者，石墨烯包覆在氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的表面，通过使用较少的石墨烯即可达到良好的散热性，有效降低昂贵石墨烯的使用量，使石墨烯散热涂料的成本降低。
30.最后，将石墨烯包覆复合物、甲基硅树脂、复合溶剂、羟基硅油分散均匀，密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料。其中，甲基硅树脂中sio2含量高，耐热性能好，可以用于300℃以上环境散热涂层使用；复合溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯与乙醇按照质量比3:1复合而成，通过合理的配合，使得到的散热涂料形成涂层涂抹均匀，无流痕，得到均匀的散热涂层；羟基硅油的加入，可以提高涂料形成涂层的疏水性、抗划伤性以及丝滑效果。
31.本发明提供由上述方法制备得到的一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料，所述复合散热涂料是将石墨烯包覆复合物、甲基硅树脂、复合溶剂、羟基硅油分散均匀而制得；所述石墨烯包覆复合物是将氧化石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉、分散剂研磨分散得到预复合物，然后转入马弗炉中快烧得到预包覆复合物，接着与水合肼溶液、氨水研
磨反应，再过滤、水洗、烘干后得到石墨烯包覆复合物。
32.现有的石墨烯散热涂料的石墨烯易团聚，制备成本高，同时石墨烯与其他散热材料难以有效复合，限制了其应用。本发明提出一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料及制备方法，将氧化石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉、分散剂在干态下进行研磨分散，得到预复合物；将预复合物转入马弗炉快烧，氧化石墨烯间隙中的铝出现熔融和氧化，从而粘接固定氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面形成预包覆复合物；将预包覆物转入球磨机，加入水合肼溶液、氨水，研磨反应，过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；将石墨烯包覆复合物、甲基硅树脂、复合溶剂、羟基硅油分散均匀，密封包装，得到一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料。本发明提供的石墨烯复合散热涂料，石墨烯分散均匀，同时与氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的复合效果好，而且石墨烯用量少，成本低廉，具有优异的散热效果，适合用于耐100
‑
300℃的散热表面，易于推广应用。
33.本发明提出一种低成本耐高温石墨烯复合散热涂料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、本发明制备得到的低成本耐高温石墨烯复合散热涂料，石墨烯分散均匀，同时与氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉结合良好，适合用于耐100
‑
300℃的散热表面，具有优异的散热效果，可广泛用于大功率led散热、cpu散热、金属片散热、电器壳散热、锂电池外壳散热、高温管路散热等领域。
34.2、本发明中通过研磨复合、铝熔融粘接、氧化石墨烯还原三级处理，形成石墨烯包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的复合粉，不但避免了石墨烯间层堆叠，分散性良好，同时复合粉中石墨烯与其他粉体结合紧密，界面性能优异，热传导、热辐射得到充分发挥。
35.3、本发明制备方法简单，石墨烯的用量少，有效控制了成本，易于推广应用。
附图说明
36.图1：石墨烯散热涂料的静置沉降图；其中，a为实施例1石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；b为对比例1的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；c为对比例2的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；d为对比例3的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图。
37.图2：实施例1石墨烯复合散热涂料涂覆层。
38.图3：对比例2石墨烯复合散热涂料涂覆层。
39.图4：对比例3石墨烯复合散热涂料涂覆层。
具体实施方式
40.以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
41.实施例1（1）将15kg平均粒径为3μm氧化石墨烯、15kg平均粒径为25μm铝粉、4kg平均粒径为25μm氮化硅粉、18kg平均粒径为25μm氮化硼粉、25kg平均粒径为30μm氧化铝粉、0.65kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速40rpm，球磨28min，得到预复合物；其中，分散剂
由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在690℃，快烧4min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入15kg质量浓度为50%水合肼溶液、2.5kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在85℃，研磨1.5h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的18kg石墨烯包覆复合物、22kg甲基硅树脂、55kg复合溶剂、0.8kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
42.实施例2（1）将12kg平均粒径为2μm氧化石墨烯、1.2kg平均粒径为22μm铝粉、4.5kg平均粒径为22μm氮化硅粉、19kg平均粒径为22μm氮化硼粉、28kg平均粒径为25μm氧化铝粉、0.6kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速35rpm，球磨29min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在685℃，快烧5min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入12kg质量浓度为45%水合肼溶液、2.2kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在82℃，研磨2h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的16kg石墨烯包覆复合物、22kg甲基硅树脂、58kg复合溶剂、0.6kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
43.实施例3（1）将18kg平均粒径为4μm氧化石墨烯、1.8kg平均粒径为28μm铝粉、3.5kg平均粒径为28μm氮化硅粉、16kg平均粒径为28μm氮化硼粉、22kg平均粒径为35μm氧化铝粉、0.7kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速45rpm，球磨26min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在695℃，快烧3min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入18kg质量浓度为55%水合肼溶液、2.8kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在88℃，研磨1h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的19kg石墨烯包覆复合物、24kg甲基硅树脂、52kg复合溶剂、0.9kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙
二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
44.实施例4（1）将10kg平均粒径为1μm氧化石墨烯、1kg平均粒径为20μm铝粉、5kg平均粒径为20μm氮化硅粉、20kg平均粒径为20μm氮化硼粉、30kg平均粒径为20μm氧化铝粉、0.5kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速30rpm，球磨30min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在680℃，快烧5min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入10kg质量浓度为40%水合肼溶液、2kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在80℃，研磨2h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的15kg石墨烯包覆复合物、20kg甲基硅树脂、60kg复合溶剂、0.5kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
45.实施例5（1）将20kg平均粒径为5μm氧化石墨烯、2kg平均粒径为30μm铝粉、3kg平均粒径为30μm氮化硅粉、15kg平均粒径为30μm氮化硼粉、20kg平均粒径为40μm氧化铝粉、0.8kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速50rpm，球磨25min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在700℃，快烧3min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入20kg质量浓度为40
‑
60%水合肼溶液、3kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在90℃，研磨1h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的20kg石墨烯包覆复合物、25kg甲基硅树脂、50kg复合溶剂、1kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
46.对比例1（1）将15kg平均粒径为3μm氧化石墨烯、4kg平均粒径为25μm氮化硅粉、18kg平均粒径为25μm氮化硼粉、25kg平均粒径为30μm氧化铝粉、0.65kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速40rpm，球磨28min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在690℃，快烧4min，形成预包覆复合物；
（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入15kg质量浓度为50%水合肼溶液、2.5kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在85℃，研磨1.5h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的18kg石墨烯包覆复合物、22kg甲基硅树脂、55kg复合溶剂、0.8kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
47.对比例1与实施例1相比，在氧化石墨烯研磨包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉时没有加入铝粉，其他与实施例1完全一致。
48.对比例2（1）将15kg平均粒径为3μm氧化石墨烯、15kg平均粒径为25μm铝粉、4kg平均粒径为25μm氮化硅粉、18kg平均粒径为25μm氮化硼粉、25kg平均粒径为30μm氧化铝粉、0.65kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速40rpm，球磨28min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将预复合物转入马弗炉，然后升温快烧，快烧的温度控制在690℃，快烧4min，使得铝熔化固定粘接氧化石墨烯在氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉的表面，形成预包覆复合物；（3）将得到的10kg预包覆物转入球磨机，然后加入2.5kg氨水，接着研磨反应，研磨反应的温度控制在85℃，研磨1.5h，再经过滤、水洗、烘干，得到石墨烯包覆复合物；（4）将得到的18kg石墨烯包覆复合物、22kg甲基硅树脂、55kg复合溶剂、0.8kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
49.对比例2与实施例1相比，没有采用水合肼还原氧化石墨烯，其他与实施例1完全一致。
50.对比例3（1）将15kg平均粒径为3μm石墨烯、15kg平均粒径为25μm铝粉、4kg平均粒径为25μm氮化硅粉、18kg平均粒径为25μm氮化硼粉、25kg平均粒径为30μm氧化铝粉、0.65kg分散剂加入研磨机中，然后在干态下进行研磨分散均匀，研磨分散指采用干态球磨工艺，球磨介质为3mm的氧化锆球，球料比1:2，球磨转速40rpm，球磨28min，得到预复合物；其中，分散剂由硬脂酸、三聚磷酸钠按照质量比例为2:1复合而成；（2）将得到的18kg预复合物、22kg甲基硅树脂、55kg复合溶剂、0.8kg羟基硅油分散均匀，然后密封包装，即可得到低成本耐高温石墨烯复合散热涂料；复合溶剂由丙二醇甲醚醋酸酯、乙醇按照质量比例为3:1复合而成。
51.对比例3与实施例1相比，将石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉、分散剂在干态下进行研磨分散，得到预复合物，然后直接用于涂料体系，其他与实施例1完全一致。
52.测试方法：散热效果测试：将本发明实施例1
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5、对比例1
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3得到的石墨烯复合散热涂料用于涂敷100w大功率led灯的散热铝片，涂敷厚度为50μm，在80℃烘烤20min；以未涂敷涂料的100w大功率led灯的散热铝片作为空白参考；在室温27.8℃测试通电后led散热片在10min、
30min及60min的温度变化，测试结果如表1所示；涂料分散均匀性定性测试：将实施例1
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5、对比例1
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3得到的石墨烯复合散热涂料静置在样品瓶24h,观察沉降分层情况；然后在玻璃板刮涂，在80℃烤箱烘烤30min，观察涂层表面，测试结果如表2及附图所示；其中，附图1中a为实施例1石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；b为对比例1的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；c为对比例2的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；d为对比例3的石墨烯复合散热涂料的静置沉降图；附图2为实施例1石墨烯复合散热涂料涂覆层；附图3为对比例2石墨烯复合散热涂料涂覆层；附图4为对比例3石墨烯复合散热涂料涂覆层。
53.表1：表2：
由表1、表2及附图1
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4可见，本发明实施例制得的复合散热涂料在散热效果测试中，随着时间的变化，散热片的温度明显比对比例的低，表现出良好的散热效果，同时在涂料分散均匀性定性测试中，涂料无明显分层，在玻璃板刮涂后，涂层均匀细腻，这是由于通过研磨复合、铝熔融粘接、氧化石墨烯还原三级处理，形成复合良好的石墨烯包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的复合粉，使得石墨烯复合粉在涂料中能够均匀分散，有效发挥了散热效果。
54.相比而言，对比例得到的散热涂料的散热效果较差，同时伴随着分层现象，并且涂层均匀性差。其中，对比例1在氧化石墨烯研磨包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉时没有加入铝粉，由于缺少了铝粉的熔融粘接包覆，石墨烯包覆的牢固度稍差，包覆依靠吸附，存在部分石墨烯脱离的情况，因此存在石墨烯堆叠合团聚，表现在使用含石墨烯相同量的涂料，涂层厚度相同时，散热性能稍差，石墨烯的界面热辐射和热传导受到影响。对比例2没有采用水合肼还原氧化石墨烯，同样影响石墨烯包覆氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的牢固度，由于缺少了石墨烯的牢固包覆，因此存在分离的石墨烯堆叠合团聚，表现在使用含石墨烯相同量的涂料，涂层厚度相同时，散热性能稍差，石墨烯的界面热辐射和热传导受到影响，虽然涂料静置后无明显分层，但在玻璃板表面形成涂层有少量细流纹。对比例3将石墨烯、铝粉、氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉、分散剂在干态下进行研磨分散，得到预复合物，直接用于涂料体系，由于石墨烯是极易团聚的材料，如果不能很好地负载在氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉，石墨烯会团聚，简单的研磨复合使石墨烯与氮化硅粉、氮化硼粉、氧化铝粉的包覆牢固度显著受到影响，在后期搅拌分散处理涂料时，分离的石墨烯堆叠合团聚；涂料陈放24h时出现三层，底层为氮化硅粉、氮化硼份、氧化铝粉；中间层为石墨烯层；上层为溶剂层；在玻璃板表面形成的涂层存在较多颗粒物，明显不均匀。