CN102343622A - 一种膨胀石墨膜、板的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用压缩的石墨膨胀体加工制造石墨膜或板材的制造装置，其层压的方式由一个大型圆辊和钢带包覆在内的多个小圆辊依次滚压成型的。利用本发明装置制造的石墨膜、板广泛适用于电子产品的热传导和工业密封领域，相比其他方法压制的石墨膜、板柔性更好，抗拉更高，热导系数也更好，生产成本低，可连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种膨胀石墨膜、板的制造装置，利用本发明装置制成的石墨膜、板适用于电子行业各类显示器、CPU等部件的导热与散热，以及各种密封垫片、填料的制作等。
背景技术
现有的膨胀石墨薄膜及其厚板材的制造方法大致分为多级对辊式压延和双钢带包覆小辊压延法。
对辊压延法应用最多，它是由多级直径相等的金属压辊组对同步运转，对膨胀石墨逐步压制并提高密度而形成石墨膜、板材料的，主要缺点是这种上下对辊压制时作用力集中在径向接触点的一条很窄的直线上，因为膨胀石墨自身的润滑性很强，加之压辊表面外圆曲度作用产生的径向推力，会使被压制的膨胀石墨向纵向滑移，每压延一次都会纵向滑移一次，都会破坏压制过程中新形成的石墨层间结构，因平面方向、垂直方向的层间气隙增加而导致纵向抗拉、抗弯等性能下降。
另一种压制方法是采用在两条环形钢带中包覆小压辊，相隔钢带对膨胀石墨实施双向压力，从而逐渐加大石墨密度，制得需要的膨胀石墨膜、板。该方法由于采用了双钢带补充压力，相比对辊式压延法，被压物料的前后移动大大减少，石墨膜、板的质量要好一些，但由于钢带相比平板的弹性还是很大的，虽然每组小压辊与钢带的接触面是刚性的，但两组相邻小压辊之间则是非常大的弹性变型区域，在这个区域钢带因失去刚性支撑而在物料回弹压力下变型，沿压辊外圆变弯，导致被压物料向前后滑动，破坏石墨层间结构，但是相比对辊式压延已有较大改进。而且该压制方法上下钢带采用独立的动力驱动，实现钢带的完全同步运转非常困难，也会导致物料的位移和制成品的皱褶甚至破损。该种压延方法结构过于复杂，使用寿命相对较短，操控性比较差。
发明内容
为了减少物料在压制过程中的纵向位移度，避免破坏膨胀石墨膜、板的层间结构，使得任意平面上膨胀石墨层间结构接近于平板压制的特性，从而提高导热效率，减小层间泄露率，又能实现连续不间断的工业化生产，我们发明了本方法。
用一个大直径的圆辊制造一个假定动态运转的刚性平面，用大圆辊的外圆刚性曲面代替钢带与小压辊组成的多组段弹性平面，从而消除上部钢带的弹性变化引起的物料前后位移；下部采用钢带包覆小压辊的组合，对比双钢带小压辊组合，使物料位移大幅降低。在可能的情况下，大压辊的直径宜越大越好，小压辊数量宜在3个或多于3个。钢带受到张紧导向轮的作用力，紧紧贴附在大压辊的外圆上，导向轮带动钢带运转，大压辊也会随钢带做同步运动，大压辊和钢带组合的同步性得到了很好的保证，使压延过程更容易控制。由于大压辊是不变型的刚性表面，只有绷紧的钢带在两只小压辊之间出现少量弹性变型，因此在相同工况下，本发明的构造使钢带的变形量降低，物料的径向位移大大减小，成型更加接近平板压制，产品品质得到最大保障，同时采用大压辊取代钢带组合，节约了制造成本、维护成本，同步运转得以实现，能够生产超薄、超厚型的膨胀石墨膜、板。该发明的制造装置前端与石墨的膨化系统、预压系统相连接，后端与剪切及卷取系统连接，此不赘述。
说明书附图
图为本发明的装置示意图。
Claims (11)
1.一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，压制成型的构件主要分两部分组成，其中一部分由大直径的圆辊及轴承等组成，另一部分由特制的环型钢带和将其包覆在内的多个小圆辊、导向轮、轴承、动力电动组件等组成。
2.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，大直径圆辊的直径是小圆辊直径的3倍以上，大圆辊只需要1只，小圆辊需要3-12只，以方便小圆辊经钢带包覆后包围在大圆辊的二分之一左右的圆周上，呈曲面压紧式布置。
3.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，大小圆辊的材质一般选择钢或合金钢材质，以保证硬度和表面光滑度。
4.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，包覆小圆辊的钢带是由安装在底座上的两个张紧轮来张紧并驱动其运转的，钢带的厚度一般为张紧轮直径的千分之一点五。
5.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，安装在上部的大辊是被动辊，无需动力配置，连同安装在大辊下部并被钢带所包覆的小辊都是通过张紧轮的转动，从而带动钢带运动而拉动大小辊转动的。
6.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，钢带的松紧通过张紧轮来调整。
7.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，围绕在大辊周围的小辊相对大辊形成的压力是由液压装置来实现的。
8.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，该装置的动力是经过张紧轮在轴承端加装连轴器与变频调速电机连接实现转速控制的。
9.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，被加工的低密度膨胀石墨原料是从大压辊和环绕钢带的夹角处加入，被钢带送入，经多级小压辊及钢带共同向大压辊施加压力，压缩膨胀石墨至理想的密度，然后随钢带一同转出，进入切边和卷取工艺。
10.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，膨胀石墨膜、板的厚度和密度是由上一级给料装置以及调节液压装置的压力来实现的，厚度一般为0.01-5.0mm，密度一般为0.05-1.8g/cm3之间，轴向压力为5-150kg/cm2。
11.按照权利要求书1所述的一种膨胀石墨膜、板的制造装置，其特征在于，大小压辊的辊面宽度为100-1500mm之间任意选择，钢带的宽度略小于辊面宽度。
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