一種石墨導(dǎo)熱膜及其制備方法
【專利說明】一種石墨導(dǎo)熱膜及其制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及石墨導(dǎo)熱膜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種石墨導(dǎo)熱膜及其制備方法。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 導(dǎo)熱石墨膜又被大家稱為導(dǎo)熱石墨片，散熱石墨膜，石墨散熱膜等等，導(dǎo)熱石墨膜是一 種新型的導(dǎo)熱散熱材料，其導(dǎo)熱散熱的效果是非常明顯的，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于PDP、LCD TV 'Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display、MPU 'Projector、Power Supply、LED等電子 產(chǎn)品，同時(shí)也是現(xiàn)在最流行的手機(jī)散熱貼膜之一，導(dǎo)熱石墨膜利用了石墨的可塑性，我們可 以把石墨材料做成一塊像貼紙的薄片，讓它貼附在手機(jī)內(nèi)部的電路板上面。既可以阻隔原 件之間的接觸，也起到一定的抗震作用，導(dǎo)熱系數(shù)是衡量石墨導(dǎo)熱膜性能的重要指標(biāo)，現(xiàn)有 的石墨導(dǎo)熱膜為人工合成的石墨導(dǎo)熱膜，人工合成的石墨導(dǎo)熱膜生產(chǎn)成本高，且產(chǎn)量低，導(dǎo) 熱系數(shù)可以達(dá)到1500-2000W/m-k，難以滿足更高端產(chǎn)品的需求，市場(chǎng)上現(xiàn)有的納米復(fù)合石 墨膜，只適合應(yīng)用少數(shù)產(chǎn)品應(yīng)用，工藝較為復(fù)雜，成本較高。
[0003] 因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出生產(chǎn)成本低，產(chǎn)量高，且導(dǎo)熱系數(shù)好的一種 石墨導(dǎo)熱膜及其制備方法，正是發(fā)明人所要解決的問題。
[0004] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種石墨導(dǎo)熱膜制備方法，其生產(chǎn)的石墨 導(dǎo)熱膜導(dǎo)熱系數(shù)高，產(chǎn)量高，生產(chǎn)成本低。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種石墨導(dǎo)熱膜，其包括石墨層，高 分子材料層，納米材料層，所述石墨層外部包裹有高分子材料層，所述高分子材料層外部包 裹有納米材料層，所述石墨層的厚度為〇.〇 1mm，所述高分子材料層厚度為0.005mm，所述納 米材料層厚度為45nm;所述高分子材料層包括聚醚醚酮樹脂和玻璃纖維的交叉復(fù)合層，所 述聚醚醚酮樹脂和玻璃纖維的重量百分比為73.5%和26.5%，所述聚醚醚酮樹脂的厚度為 0.002mm，所述玻璃纖維的厚度為0.003mm;所述納米材料層為納米材料與納米陶瓷的復(fù)合 層，所述納米材料與納米陶瓷的重量百分比為56.8%和26.5%。
[0006] -種石墨導(dǎo)熱膜制備方法，其包括以下操作步驟： a. 將石墨材料載切，將石墨材料疊放在舟皿里，將高分子材料層按照比例進(jìn)行配比，配 比后通過混合機(jī)，在_30°C下進(jìn)行混合，混合完成采用復(fù)合機(jī)進(jìn)行復(fù)合三次，備用;將納米材 料層按照比例進(jìn)行混合，混合后進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合完成后備用； b. 開爐前對(duì)水、電、氣部分進(jìn)行檢查，確認(rèn)就緒； c. 將石墨裝料入碳化爐之前用吸塵器對(duì)爐內(nèi)邊角進(jìn)行徹底清潔，然后將裝好料的舟皿 放入碳化爐中，用酒精擦拭爐蓋上密封圈，關(guān)上爐蓋，開啟真空栗，當(dāng)真空表達(dá)到-〇 . 2MPa 時(shí)，啟動(dòng)觸摸屏上的溫控儀，此時(shí)設(shè)備自動(dòng)輸出功率，溫控儀按升溫工藝曲線自動(dòng)升溫，用 時(shí)21時(shí)升溫至1450Γ后升溫結(jié)束，溫控儀自動(dòng)停止功率輸出，爐子通過冷卻循環(huán)水進(jìn)行降 溫，降溫14小時(shí)左右，碳化爐降溫至200°C以內(nèi)，關(guān)閉真空栗，打開爐蓋，自然降溫； d. 清潔石墨爐中用吸塵器將爐內(nèi)邊角等吸干凈，檢查爐內(nèi)剛玉是否完整，石墨毯是否 氧化，坩堝是否正常，感應(yīng)線圈是否漏水，一切正常開始裝料； e. 將碳化后的石墨材料裝料完成后，用酒精擦拭爐蓋上的密封圈，關(guān)閉爐蓋，打開冷卻 水，檢查壓力指針0.1-0.3MPa之間，檢查電源柜以及爐體； f. 啟動(dòng)真空栗對(duì)爐內(nèi)進(jìn)行抽真空，待真空指針為-〇. IMPa時(shí)，關(guān)閉真空閥，停止真空栗， 打開進(jìn)氣閥，往爐內(nèi)通氬氣，當(dāng)壓力表指針為〇 . 〇2MPa時(shí)，打開排氣閥使?fàn)t內(nèi)壓力保持在 0.02MPa； g. 手動(dòng)升溫1小時(shí)至1000°C，具體升溫溫度和保持時(shí)間為，50°C保持時(shí)間30min，280°C 保持60 min，290°C保持30 min，400°C保持90 min，450°C保持60 min，600°C保持330 min， 650 °C保持60 min，800 °C 保持300 min，850 °C 保持30 min，1450 °C保持270 min，1450 °C 保 持30 min，1050°C 保持 10 min，1150°C保持30 min，1700°C保持210 min，1750°C保持 25 min，2500°C保持 105 min，2550°C保持30 min，2800°C保持60 min2850°C保持30,改成自動(dòng) 升溫，系統(tǒng)通過溫控儀自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率工作，用8小時(shí)升溫至2850°C，當(dāng)自動(dòng)程序執(zhí)行完 畢后，設(shè)備自動(dòng)停止輸出功率； h. 繼續(xù)往爐內(nèi)通氬氣，通過冷卻循環(huán)水，降溫36小時(shí)至200 °C時(shí)，停止通氬氣，然后開爐 出料； i. 將步驟a中高分子材料層和納米材料層與步驟h中的石墨導(dǎo)熱膜產(chǎn)品進(jìn)行交叉復(fù)合， 將復(fù)合的石墨導(dǎo)熱膜，經(jīng)過高溫膨脹和超聲波震蕩處理得到了本發(fā)明的石墨導(dǎo)熱膜。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是： 1、本發(fā)明生產(chǎn)的石墨導(dǎo)熱膜導(dǎo)熱系數(shù)高，測(cè)得導(dǎo)熱系數(shù)為1800~2500w/m-k，高于傳統(tǒng) 的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的石墨導(dǎo)熱膜，本發(fā)明生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的石墨導(dǎo)熱膜產(chǎn)量高，生產(chǎn)成本低。
[0008] 【【附圖說明】】 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 附圖標(biāo)記說明：1-石墨層;2-高分子材料層;3-納米材料層。
[0010] 【【具體實(shí)施方式】】 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不 用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范 圍。
[0011] 參見圖1所示為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明包括石墨層1，高分子材料層2,納米材 料層3,石墨層1外部包裹有高分子材料層2,高分子材料層2外部包裹有納米材料層3,石墨 層1的厚度為〇. Olmm，高分子材料2層厚度為0.005mm，納米材料3層厚度為45nm;高分子材料 層2包括聚醚醚酮樹脂和玻璃纖維的交叉復(fù)合層，聚醚醚酮樹脂和玻璃纖維的重量百分比 為73 · 5%和26 · 5%，聚醚醚酮樹脂的厚度為0 · 002mm，玻璃纖維的厚度為0 · 003mm;納米材料層 為納米材料與納米陶瓷的復(fù)合層，納米材料與納米陶瓷的重量百分比為56.8%和26.5%。
[0012] 本發(fā)明一種石墨導(dǎo)熱膜制備方法，其包括以下操作步驟： a.將石墨材料載切，將石墨材料疊放在舟皿里，將高分子材料層按照比例進(jìn)行配比， 配比后通過混合機(jī)，在_30°C下進(jìn)行混合，混合完成采用復(fù)合機(jī)進(jìn)行復(fù)合三次，備用;將納米 材料層按照比例進(jìn)行混合，混合后進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合完成后備用。
[0013] b.開爐前對(duì)水、電、氣部分進(jìn)行檢查，確認(rèn)就緒。
[0014] c.將石墨裝料入碳化爐之前用吸塵器對(duì)爐內(nèi)邊角進(jìn)行徹底清潔，然后將裝好料 的舟皿放入碳化爐中，用酒精擦拭爐蓋上密封圈，關(guān)上爐蓋，開啟真空栗，當(dāng)真空表達(dá)到-0.2MPa時(shí)，啟動(dòng)觸摸屏上的溫控儀，此時(shí)設(shè)備自動(dòng)輸出功率，溫控儀按升溫工藝曲線自動(dòng)升 溫，用時(shí)21時(shí)升溫