散热不良一直是导致电子元器件失效的核心问题之一。随着电子技术的快速发展,CPU、LED等电子元器件正趋向于更高的功率和集成度,对设备散热性能提出了更高要求。散热不佳不但导致工作温度升高缩短使用寿命,而且可能造成功能失效,更严重还可能引发生产事故。因此,良好的散热性能是保证新一代高功率电子器件稳定运行的关键支撑。本论文着眼于大功率LED灯具的散热需求,探索基于石墨烯和高分子聚合物的LED灯具散热器复合材料,在此领域研究现状的基础上,针对主流的铝基LED散热器目前存在的问题,开发高性能、高稳定性、低成本的石墨烯基导热复合材料和涂料,并提出了导热复合材料加散热涂层的综合散热解决方案。本文的主要内容有:(1)提出了两种适合大规模生产的石墨烯及氧化石墨烯宏量制备的优化工艺,主要解决了通过Hummers法宏量制备氧化石墨烯的洗涤提纯难题,并通过机械球磨法宏量制备适合作为导热填料的少层石墨烯;(2)针对LED散热需求,提出了一种包含石墨烯基导热塑料和石墨烯基复合涂料的综合散热解决方案。并结合(1)中宏量制备的氧化石墨烯及少层石墨烯开发了相应的规模化生产工艺。该工艺具有工艺简单、成本低、产量大、产品质量稳定、环保等优点。(3)导热塑料加散热涂层的综合解决方案在大功率LED路灯上进行了实测。与市售的铝基散热器相比,石墨烯基导热塑料完全能够满足LED路灯的散热需求。同时,研究表明石墨烯散热涂层无论是在石墨烯基导热塑料表面还是传统铝基散热器表面,都能够进一步提升器件整体散热性能。综上所述,本文针对LED路灯散热需求这一具体领域,开发出了从原料到产品,从导热塑料到复合涂层的具有产业化实用性的生产工艺。