CN102417177A - 一种导热用途的柔性石墨膜、板的各向异性调节方法 - Google Patents

一种导热用途的柔性石墨膜、板的各向异性调节方法 Download PDF

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李正坤
徐毓红
李文涛
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Abstract

本发明提供了一种用于导热用途的柔性石墨膜、板的面向和垂直向导热系数调节方法。该调节方法主要步骤是：在可膨胀石墨被膨化的过程中或被膨化后，在其蠕虫中加入碳素、炭黑、球形石墨或碳纤维等物质，有条件、有目的的改变柔性石墨薄膜、板材的层间结构，从而改变在各个方向的热传导性能，更好的满足不同工况对导热性能的要求。

Description

一种导热用途的柔性石墨膜、板的各向异性调节方法
技术领域
本发明涉及一种导热用途的柔性石墨膜、板的面向及垂直向热传导速率的调节方法。
背景技术
由可膨胀石墨制成的柔性石墨薄膜及板材，是一种优质非金属无机材料，除了诸如耐热、耐酸碱、耐腐蚀、高导电等特点外，还有优异的导热性能，其可膨胀石墨的制备方法繁多，在此不做赘述。柔性石墨膜、板材料是可膨胀石墨经高温膨化后，再经过多道工序压制而成，在压制的过程中逐步排出气体，而不断增大柔性石墨的密度，向外排出气体的阻力会因石墨材料的密度增加而逐步增大，在一定的压力作用下，经过一定时间的排气，石墨膜、板的密度虽然能达到一定数值，但是石墨增大密度过程中会出现许多不规则的空洞，同时近乎上下两平面部分的密实度远大于石墨膜、板的材体中间部分，所以出现了因密度、厚度不同、压延设备差异等因素引起的面向导热效率远高于垂直向的导热特点。本发明的目的在于提供一种可以人为调节石墨膜、板面向与垂直向导热特性差异的方法。
发明内容
石墨材料是优良的导热材料，这是公知的，在石墨增大密度成型压延过程中，会在膜、板材料的厚度中心区形成不规则气隙，这些气隙会分成许多层杂乱的分隔，这就使柔性石墨薄膜或板材的热传导各向异性很大。在柔性石墨薄膜或板材的生产过程中随之加入300目左右的球形石墨或炭黑、短碳素纤维等碳素物质，就会适度减小层间气隙的数量和结构，从而提高垂直向热传导系数，减小各向异性的差别。根据不同的要求添加比例也各不相同，一般来说这些添加物的比例控制在3-10%的重量份。为使炭黑在高温下石墨化，球形化较好，应控制温度在320℃左右，碳素纤维应先剪切到要求长度，再经过开松梳理后使之和膨胀后的石墨充分混匀，再进入压延工序。总之改变柔性石墨薄膜层间气隙的数量、形状、气隙比率，才能够调节它的导热各向异性，当气隙分布越均匀，越小型化，越分散，各向异性就越小，实现对各向异性的调节是方便可行的。
说明书附图                  
图1无添加物石墨膜、板的层间构造图
图2 添加炭黑的石墨膜、板的层间构造图
图3 添加球形石墨的石墨膜、板的层间构造图

Claims (3)

1.一种导热用途的柔性石墨膜、板的各向异性调节方法，其特征在于，是在柔性石墨薄膜及板材的生产过程中，也就是在膨胀石墨转变为蠕虫之前或之后，添加适当比例的炭黑或球形石墨、碳素、碳纤维等，从而改变柔性石墨薄膜及板材的面向和垂直向物理结构形式，进而改变面向和垂直向的导热系数。
2.如权利要求书1所述的调节方法，其特征在于，其添加物可以是一种，也可以是多种混合添加，其添加比例为石墨重量份的3-10%。
3.如权利要求书1所述的调节方法，其特征在于，其添加物是在特定的温度下添加的，一般为320℃左右。
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