本發(fā)明涉及一種石墨膜的制備方法,尤其是涉及一種高導(dǎo)熱柔性石墨膜的制備方法。
背景技術(shù):目前普通導(dǎo)熱膜材料已不能滿足現(xiàn)代電子,通信,航空及國(guó)防軍工等領(lǐng)域的高參數(shù)要求,目前國(guó)外研發(fā)的高導(dǎo)熱柔性石墨膜,具有金屬材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能、還具有象有機(jī)塑料一樣的可塑性,并且還有特殊的熱性能,化學(xué)穩(wěn)定性,潤(rùn)滑和能涂敷在固體表面的等等一些良好的工藝性能,已在現(xiàn)代電子,通信,航空及國(guó)防軍工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。中國(guó)專利公開了一種石墨膜的生產(chǎn)方法(公開號(hào):CN104015468A),其包括如下步驟:1)、卷繞工序;2)、低溫碳化;3)、高溫石墨化;4)、開卷收料,將人工石墨膜半成品和柔性石墨紙分別收卷;5)、壓延處理,將人工石墨膜半成品壓附在離型膜或保護(hù)膜上;6)、收卷包裝;卷繞工序包括如下步驟:a.將高分子膜每隔0.2-5米采用虛線刀進(jìn)行半斷式模切形成切割虛線;b.在石墨筒芯纏繞耐高溫彈性材料;c.將帶有切割虛線的高分子膜和柔性石墨紙貼合,并在步驟b的基礎(chǔ)上接著纏繞在石墨筒芯上;d.當(dāng)步驟c纏繞的高分子膜和柔性石墨紙達(dá)到既定的厚度后,用碳繩緊固;步驟d中,當(dāng)步驟c纏繞的帶有切割虛線的高分子膜和柔性石墨紙達(dá)到既定的厚度后,用石墨板裹住,再用碳繩緊固;步驟d中,當(dāng)步驟c纏繞的帶有切割虛線的高分子膜和柔性石墨紙達(dá)到既定的厚度后,再纏繞既定厚度的耐高溫彈性材料,然后用石墨板裹住,再用碳繩緊固。但是這種方法無(wú)法對(duì)石墨中的有害氣體與原料進(jìn)行有效的分離,并且無(wú)法保證柔性石墨膜厚度、密度、強(qiáng)度指標(biāo)的一致性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明是提供一種高導(dǎo)熱柔性石墨膜的制備方法,其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的無(wú)法對(duì)石墨中的有害氣體與原料進(jìn)行有效的分離,并且無(wú)法保證柔性石墨膜厚度、密度、強(qiáng)度指標(biāo)的一致性等的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:本發(fā)明的一種高導(dǎo)熱柔性石墨膜的制備方法,其特征在于所述的方法包括:a.采用晶格結(jié)構(gòu)完整,碳含量>99%的優(yōu)質(zhì)天然高純度大顆粒鱗片石墨,鱗片石墨的粒徑≥250um,開動(dòng)送料風(fēng)機(jī)將料斗內(nèi)的可膨脹鱗片石墨原料送入高溫爐膛內(nèi)進(jìn)行膨化,膨化溫度為800℃~1200℃,處理制得蠕蟲石墨;b.在蠕蟲石墨的膨化過(guò)程中進(jìn)行蒸排脫硫;c.蒸排脫硫后的蠕蟲石墨在膨化爐的落料口采用雙旋風(fēng)下料,蠕蟲石墨在兩個(gè)旋風(fēng)出口處相互交雜,流量互補(bǔ),使得石墨平堆密布在壓輥臺(tái)上;d.壓輥臺(tái)對(duì)石墨進(jìn)行壓延處理,收卷后即出成品高導(dǎo)熱柔性石墨膜。本發(fā)明采用晶格結(jié)構(gòu)完整,碳含量>99%的優(yōu)質(zhì)天然高純度大顆粒鱗片石墨,通過(guò)高溫膨化制得了最佳膨脹體積的石墨蠕蟲,來(lái)提高柔性石墨材料的導(dǎo)熱性。根據(jù)柔性石墨膜的面向?qū)嵝噪S其密度的增加、厚度的減小而增加,而厚度方向的導(dǎo)熱性隨密度的增加而減小,拉伸強(qiáng)度隨密度的增加而增加的研究規(guī)律,確定了柔性石墨膜的最佳密度參數(shù)和超簿要求,使柔性石墨膜導(dǎo)熱性和涂敷在固體表面的工藝性能達(dá)到最佳。石墨基材料在高溫膨化過(guò)程中其體積膨脹150倍以上,因此其在此其間會(huì)釋放大量氣體,這些氣體中含有大量的化學(xué)插層處理過(guò)程引入的有害元素硫及鹵族元素,這些有害元素如果不能及時(shí)和石墨蠕蟲分離,則石墨蠕蟲龐大的比表面會(huì)吸附有害元素,進(jìn)而造成高導(dǎo)熱柔性石墨膜在使用時(shí)對(duì)配偶件的腐蝕。為確保石墨基材料膨化過(guò)程中有害氣體的完全分解和及時(shí)分離,我們通過(guò)優(yōu)化最佳的工藝條件組合、設(shè)計(jì)一套氣、料分離裝置,通過(guò)對(duì)排氣量控制,使有害氣體與原料進(jìn)行了有效的分離。輥壓臺(tái)上的落料均勻是決定柔性石墨膜厚度、密度、強(qiáng)度指標(biāo)的關(guān)鍵因素。在膨化爐的落料口,創(chuàng)新使用雙旋風(fēng)下料,當(dāng)膨化好的蠕蟲石墨在兩個(gè)旋風(fēng)出口處相互交雜,流量互補(bǔ)。設(shè)定漸進(jìn)式的預(yù)壓和多道壓輥同步壓延,確保了超簿高導(dǎo)熱柔性石墨膜厚度、密度和強(qiáng)度的均勻性。一般廠家對(duì)配合好原料直接下料到石墨板材生產(chǎn)線通過(guò)振動(dòng)抖來(lái)提高鋪料均勻性,振動(dòng)抖缺陷為石墨板材鋪料均勻性不可控和容易把膨化好石墨蠕蟲振斷而影響石墨板材的強(qiáng)度。作為優(yōu)選,所述的在膨化爐的落料口包括有兩個(gè)上大下小的筒體,兩個(gè)筒體上部連接有落料管,筒體內(nèi)設(shè)有旋風(fēng)形的通道,筒體的下方設(shè)有可控角布梳,可控角布梳上設(shè)有向下向外傾斜的槽體。石墨通過(guò)可控角分布梳落到壓輥臺(tái)上。其用來(lái)均衡下落的石墨,使之...