一種高導熱石墨膜卷材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明本發(fā)明涉及一種應用于電子終端以及電腦、手機等領域的散熱膜材料，特別是一種大面積長尺寸的高導熱石墨膜卷材的制備方法。采用高分子薄膜作為原料膜，高分子原料膜與石墨紙相互卷繞形成卷材，再經(jīng)碳化、石墨化工藝，得到卷狀長尺寸大面積的高導熱石墨膜。該石墨膜可以連續(xù)地供給壓延機壓延，使壓延機的工作效率大大提高，同時石墨膜卷材在通過模切機切割時，每次刀模切料都能切到完整的產(chǎn)品，石墨膜得到最有效的利用，大大降低了由于石墨膜片非等距離貼合造成的報廢。
【專利說明】一種高導熱石墨膜卷材的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于電子終端以及電腦、手機等領域的散熱膜材料，特別是一種大面積長尺寸的高導熱石墨膜卷材的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，各種類型的電子終端，比如筆記本電腦、平板電腦、智能手機等，這些設備的功能越來越強大，運算速度越來越快，尺寸越來越小導致難以回避的散熱問題，這都歸結于電子終端的發(fā)熱量越來越大或者發(fā)熱點越來越集中。如何解決散熱問題，是所有電子終端生產(chǎn)廠商所面臨的技術難題。
[0003]人工石墨膜導熱材料，因其特有的低密度和高導熱系數(shù)成為現(xiàn)代電子類產(chǎn)品解決散熱導熱技術的首選材料。但是，由于受生產(chǎn)工藝的影響，人工石墨膜主要以片狀形式生產(chǎn)，這給后期的模切加工帶來了不便，特別是材料的實際利用率無法提高。片狀的人工石墨膜在模切前需要將石墨膜一片接一片的貼于底模上形成卷狀結構，卷狀的石墨膜通過模切機切割成成品。目前普遍存在的問題是:將片狀石墨膜貼于底膜上時，片與片之間的距離無法控制，而單片的石墨膜材料規(guī)格是固定的，因此會導致隨著模切的進行造成大量的不符合尺寸的報廢品。另外，石墨膜片左右間距不等、前后也存在偏差的材料在發(fā)現(xiàn)模切設備出現(xiàn)拉料偏差時，不但調(diào)節(jié)模切時麻煩、不準確，而且出現(xiàn)誤差時沒有調(diào)整的基準。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種高導熱石墨膜卷材的制備方法，利用此方法制備的高導熱石墨膜卷材，使得模切利用率提高并且模切過程中易于調(diào)整。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案是，采用高分子薄膜作為原料膜，將高分子原料膜與石墨紙相互卷繞形成卷材，再經(jīng)過碳化、石墨化過程，然后得到卷狀高導熱石墨膜；所述高分子薄膜為聚噁二唑、聚酰亞胺、聚亞苯基亞乙烯基、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚噻唑或聚酰胺中的一種；碳化在真空環(huán)境下進行；石墨化在惰性氣氛下進行，惰性氣氛為氮氣、氬氣或者氦氣中的一種或幾種混合物。
[0006]所述高分子薄膜的厚度為20 μ m~100 μ m,石墨紙的厚度為2~5mm。
[0007]碳化時溫度為600-1100°C，時間為2~IOh ;碳化真空環(huán)境為2~12Pa。
[0008]石墨化溫度為1800-2900°C，時間為4_10h，石墨化時所施加的外界壓力為8~
40g/cm2。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，所具備的優(yōu)點是:避免了原料高分子膜石墨化后尺寸不等，需要修邊以保證尺寸均一的步驟，無需進行切邊處理，節(jié)約了生產(chǎn)成本；同時石墨膜卷材在通過模切機切割時，每次刀模切料都能切到完整的產(chǎn)品，石墨膜得到最有效的利用，大大降低了由于石墨膜片非等距離貼合造成的報廢?！揪唧w實施方式】
[0010]實施例1
以聚酰亞胺為原料膜，厚度為40 μ m，聚酰亞胺膜與石墨紙相互卷繞形成卷，放置于石墨舟皿中，石墨紙厚度為2_。碳化爐抽真空至8Pa以內(nèi)，將盛有原料膜的石墨舟皿放入碳化爐中進行碳化，碳化溫度為800°C，時間為8h，然后將碳化后的材料移至石墨化爐中，并對材料施加30 g/cm2的壓力，石墨化溫度為2500°C，時間7h，石墨化過程在氬氣氣氛下進行。經(jīng)測量最后得到石墨散熱膜的導熱系數(shù)為1500 ff/m.K。
[0011]實施例2
以聚酰胺為原料膜，厚度為80 μ m，聚酰亞胺膜與石墨紙相互卷繞形成卷，放置于石墨舟皿中，石墨紙厚度為5_。碳化爐抽真空至IOPa以內(nèi)，將盛有原料膜的石墨舟皿放入碳化爐中進行碳化，碳化溫度為1000°C，時間為5h，然后將碳化后的材料移至石墨化爐中，并對材料施加20 g/cm2的壓力，石墨化溫度為2800°C，時間8h，石墨化過程在氬氣氣氛下進行。經(jīng)測量最后得到石墨 散熱膜的導熱系數(shù)為1650 ff/m.K。
【權利要求】
1.一種高導熱石墨膜卷材的制備方法，其特征在于，采用高分子薄膜作為原料膜，將高分子原料膜與石墨紙相互卷繞形成卷材，再經(jīng)過碳化、石墨化過程，然后得到卷狀高導熱石墨膜；所述高分子薄膜為聚噁二唑、聚酰亞胺、聚亞苯基亞乙烯基、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚噻唑或聚酰胺中的一種；碳化在真空環(huán)境下進行；石墨化在惰性氣氛下進行，惰性氣氛為氮氣、氬氣或者氦氣中的一種或幾種混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高導熱石墨膜卷材的制備方法，其特征在于，所述高分子薄膜的厚度為20 μ m~100 μ m,石墨紙的厚度為2~5mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高導熱石墨膜卷材的制備方法，其特征在于，碳化時溫度為600-1100°C，時間為2~IOh ;碳化真空環(huán)境為2~12Pa。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高導熱石墨膜卷材的制備方法，其特征在于，石墨化溫度為1800-2900°C ，時間為4-10h，石墨化時所施加的外界壓力為8~40g/cm2。
【文檔編號】C01B31/04GK104003381SQ201410261210
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】楊曉偉, 蔡銅祥, 賈榮 申請人:江蘇悅達新材料科技有限公司