本發(fā)明屬于石墨技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種石墨片的制備方法。
背景技術(shù):
目前,各類型的電子終端,如筆記本電腦、平板電腦、智能手機等,這些設(shè)備的功能越來越強大,運算速度越來越快,越來越輕薄,從而使得散熱成為一個難以回避的問題,由于產(chǎn)品整體上來越來輕薄,因此其產(chǎn)生的熱量或者發(fā)熱點也越來越集中。
石墨片作為一種散熱性能較佳的散熱產(chǎn)品,已經(jīng)得到越來越廣泛用應(yīng)用,尤其是石墨片本身的厚度較小,對于智能手機、平板電腦等需要輕薄型的電子設(shè)備來說,更具有優(yōu)越的性能。
傳統(tǒng)的石墨片通常是由石墨粉經(jīng)過壓延機壓制成型,然后經(jīng)收卷操作形成一卷一卷的石墨片。此方法制備得到的石墨片,純度較低,導熱系數(shù)較低,并且抗拉伸、抗彎曲強度和抗撕裂性能都較小,在很多場合都難難以滿足使用條件。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是一種石墨片的制備方法,制備得到的石墨片,導熱系數(shù)高,純度高,具有較強的抗拉伸強度和抗撕裂性,同時抗彎曲強度高。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種石墨片的制備方法,包括以下步驟:
選取石墨粉漿料,將該石墨粉漿料儲存在涂覆設(shè)備上;
將石墨粉漿料涂覆在碳纖維基材上,然后送到壓延機進行輥壓成型,使石墨粉漿料與碳纖維基材結(jié)合成一體,再進行收卷形成卷材;
將石墨粉漿料與碳纖維基材結(jié)合成一體的卷材送到石墨化爐中進行石墨化處理;
石墨化處理完成后冷卻,然后卷材伸展開送到壓延機中再次輥壓處理,使卷材表面平整,最后再進行收卷操作,得到成品石墨片卷材。
所述石墨粉漿料涂覆在碳纖維基材的上下兩表面。
所述石墨化處理過程中溫度加熱到2900-3100℃。
所述碳纖維基材為碳纖維表面氈或碳纖維布。
所述涂覆石墨粉漿料時按照預設(shè)量均勻涂覆在碳纖維基材上。
在壓延機壓延時,從碳纖維基材的上表面和下表面以相同的壓力同時輥壓。
本發(fā)明采用石墨粉漿料作為原材料,將其結(jié)合到碳纖維基材上,制備得到的石墨片,導熱系數(shù)高,純度高,具有較強的抗拉伸強度和抗撕裂性,同時抗彎曲強度高。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明制備過程示意圖。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
如附圖1所示,本發(fā)明揭示了一種石墨片的制備方法,包括以下步驟:
選取石墨粉漿料2,將該石墨粉漿料2儲存在涂覆設(shè)備上。石墨粉漿料通過石墨粉配合相應(yīng)的溶劑形成,該為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識,在此不再詳細贅述,而且石墨粉漿料并不是本發(fā)明的創(chuàng)新點。
將石墨粉漿料2涂覆在碳纖維基材1上,然后送到壓延機3進行輥壓成型,使石墨粉漿料2與碳纖維基材1結(jié)合成一體,再進行收卷形成卷材。按照所需要的產(chǎn)品厚度,設(shè)定合適的量的石墨粉漿料進行涂覆,并且保證在每個區(qū)域都涂覆均等的石墨粉漿料,確保厚度一致。該碳纖維基材為碳纖維表面氈或碳纖維布,為編織網(wǎng)格,具有若干孔,在壓延機進行輥壓時,將石墨粉漿料充分的填充入碳纖維基材的孔中,使兩者完全的、緊固地結(jié)合在一起形成一體結(jié)構(gòu)。
將石墨粉漿料與碳纖維基材結(jié)合成一體的卷材送到石墨化爐4中進行石墨化處理,石墨化溫度加熱到2900-3100℃。由于碳纖維基材本身就是碳原子結(jié)構(gòu),在高溫的石墨化過程中,石墨粉漿料中的不穩(wěn)定的碳原子實現(xiàn)由亂層結(jié)構(gòu)向石墨晶體結(jié)構(gòu)的有序轉(zhuǎn)化,使得碳原子有序排列。同時碳纖維基材中的碳原子也因石墨化而得到有序排列,并且碳纖維基材與石墨粉漿料的碳原子相互結(jié)合,從而使得純度得到進一步提高,使得制備得到的石墨片的純度更高。
石墨化處理完成后冷卻,然后卷材伸展開送到壓延機3中再次輥壓處理,使卷材表面平整,最后再進行收卷操作,得到成品石墨片卷材5。該次壓延處理,使得卷材的表面更加平整,從而能夠有效的提高導熱系數(shù),并且由于平整的表面,使得抗拉伸和抗撕裂能力都得到有效的提高。
另外,石墨粉漿料涂覆在碳纖維基材的上下兩表面。在壓延機壓延時,從碳纖維基材的上表面和下表面以相同的壓力同時輥壓,保證兩個表面的石墨粉漿料都同時與碳纖維基材結(jié)合成型。
根據(jù)不同的石墨片的厚度的要求,可以設(shè)置涂覆的石墨粉漿料的厚度來控制,操作方便。
本發(fā)明前后通過兩次壓延設(shè)備的處理,第一次是利用壓延機使得石墨漿料與碳纖維結(jié)合為一體,然后收卷。第二次則是對經(jīng)過石墨化后的卷材進行處理,使得其表面更加平整,從而提高石墨片的性能。
需要說明的是,以上所述并非是對本發(fā)明的限定,在不脫離本發(fā)明的創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。