CN104015468A - 石墨膜的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨膜的生产方法,它包括如下步骤：1)卷绕工序；2)低温碳化；3)高温石墨化；4)开卷收料，将人工石墨膜半成品和柔性石墨纸分别收卷；5)压延处理，将人工石墨膜半成品压附在离型膜或保护膜上；6)收卷包装。其中所述卷绕工序包括如下步骤：a.将高分子膜每隔0.2－5米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；b.在石墨筒芯缠绕耐高温弹性材料；c.将带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸贴合，并在步骤b的基础上接着缠绕在石墨筒芯上；d.当步骤c缠绕的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用碳绳紧固。

Description

石墨膜的生产方法

技术领域：

本发明涉及用作电子设备、精密设备等的散热膜及散热器材料的石墨膜的生产方法，特别涉及平滑的长条状石墨膜的生产方法。

背景技术：

随着电子工业的不断发展，手机、电脑、液晶电视、以及各种集成电路板中的发热部件对散热的要求越来越高，因此石墨膜作为一种导热率高且呈薄膜状的导热材料在电子工业中得到广泛的应用，它可以有效地将电子部件所产生的热量向散热器等放热体传递，从而将电子部件的热量迅速扩散以降低发热的电子部件的温度。：现有石墨膜的生产方法是将单张的高分子膜夹于柔性石墨纸中进行热处理而得到，但这样石墨膜大小有限，生产效率低，而且在后续应用中受到限制，因此如何高效地生产出连续的石墨膜卷材成了当下热门的课题。申请号为201410040011.2的中国专利申请披露了一种石墨膜卷材的制造方法，利用这种方法不仅可以生产出石墨膜卷材，而且辅料柔性石墨纸还可以回收再利用。但这种方法由于整个石墨膜卷材长度太长，卷绕工序技术要求太高，因此实际应用中生产出的石墨膜长度方向很容易造成不规则的断裂，这样为后续应用带来不必要的裁剪麻烦。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种全新的石墨膜的生产方法，它所采用的技术方案是：一种石墨膜的生产方法,它包括如下步骤：一种石墨膜的生产方法,包括如下步骤：1)、卷绕工序；2)、低温碳化；3)、高温石墨化；4)、开卷收料，将人工石墨膜半成品和柔性石墨纸分别收卷；5)、压延处理，将人工石墨膜半成品压附在离型膜或保护膜上；6)、收卷包装；其中所述卷绕工序包括如下步骤：a.将高分子膜每隔0.2－5米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；b.在石墨筒芯缠绕耐高温弹性材料；c.将带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸贴合，并在步骤b的基础上接着缠绕在石墨筒芯上；d.当步骤c缠绕的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用碳绳紧固。

本发明更进一步的特征是：

所述步骤d中，当步骤c缠绕的带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用石墨板裹住，再用碳绳紧固。

所述步骤d中，当步骤c缠绕的带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，再缠绕既定厚度的耐高温弹性材料，然后用石墨板裹住，再用碳绳紧固。

所述耐高温弹性材料为碳毡或石墨毡或陶瓷布毡。

所述高分子膜为PI膜或PA膜或PBI膜。

本发明的有益效果是：由于在卷绕工序中加入步骤a.将高分子膜每隔0.2－5米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线,这样在后续碳化和石墨化工艺过程中石墨膜上受到的应力会在切割虚线处释放，半断处完全断开，断口光洁整齐，产品形状规则，不影响后续加工；切割虚线的距离可以灵活调整，从而灵活控制产品尺寸。

具体实施方式：

下面具体实施例对本发明做更进一步地说明。

实施例一

本实施例中，高分子膜采用PI膜，耐高温弹性材料采用碳毡。

一种石墨膜的生产方法,它包括如下步骤：一种石墨膜的生产方法,包括如下步骤：1)、卷绕工序：a.将高分子膜每隔0.2米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；b.在石墨筒芯缠绕耐高温弹性材料；c.将带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸贴合，并在步骤b的基础上接着缠绕在石墨筒芯上；d.当步骤c缠绕的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用碳绳紧固；2)、低温碳化；3)、高温石墨化；4)、开卷收料，将人工石墨膜半成品和柔性石墨纸分别收卷；5)、压延处理，将人工石墨膜半成品压附在离型膜或保护膜等保护材料上；6)、收卷包装。

在本实施例中，碳绳张力、碳毡初始压缩量以及碳毡绕制圈数等技术参数的计算参照申请号为201410040011.2的中国专利申请。

实施例二：

其他步骤同实施例1，在步骤a.将高分子膜每隔2米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；在所述步骤d中，当步骤c缠绕的PI膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用石墨板裹住，再用碳绳紧固。由于采用石墨板裹住后再用碳绳紧固，因此碳绳的紧固力可以更均匀地作用在内部卷材上。

实施例三：

其他步骤同实施例1，在步骤a.将高分子膜每隔5米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；在所述步骤d中，当步骤c缠绕的PI膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，再缠绕既定厚度的碳毡，然后用石墨板裹住，再用碳绳紧固。由于内外均卷绕有碳毡，并在最后用石墨板裹住后再用碳绳紧固，因此碳绳的紧固力可以更均匀地作用在内部卷材上。

本发明中低温碳化是将高分子膜预加热至至少800℃左右的温度的工序，是将高分子膜加热分解而得到碳化膜的工序。高温石墨化是以1800℃以上的温度对碳化工序中制成的碳化膜或高分子膜加热，制成原料石墨膜的工序。

以上仅是对本发明的示例性介绍，例如所选高分子膜为PI膜即聚酰亚胺膜,在实际应用中，还可以选用PA膜即聚酰胺膜、PBI膜即聚苯并咪唑膜、PBBI膜即聚苯并双咪唑膜、PPV膜即聚对亚苯基亚乙烯膜等；同样上述实施例中耐高温弹性材料采用碳毡，还可以选用石墨毡、陶瓷布毡等。而且可以根据后续石墨膜的应用环境，确定既定的要生产的石墨膜的长度，从而在步骤a.中将高分子膜每隔既定距离采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线，这样就可以直接生产出符合长度要求的石墨膜。本发明的覆盖范围不限于上述实施例，相反，本发明涵盖所有在字面上或在等效形式的教导下实质上落在权利要求的范围内的所有技术方案。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种石墨膜的生产方法,包括如下步骤：1)、卷绕工序；2)、低温碳化；3)、高温石墨化；4)、开卷收料，将人工石墨膜半成品和柔性石墨纸分别收卷；5)、压延处理，将人工石墨膜半成品压附在离型膜或保护膜上；6)、收卷包装；其特征在于所述卷绕工序包括如下步骤：a.将高分子膜每隔0.2－5米采用虚线刀进行半断式模切形成切割虚线；b.在石墨筒芯缠绕耐高温弹性材料；c.将带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸贴合，并在步骤b的基础上接着缠绕在石墨筒芯上；d.当步骤c缠绕的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用碳绳紧固。

2.如权利要求1所述的石墨膜的生产方法,其特征在于：所述步骤d中，当步骤c缠绕的带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，用石墨板裹住，再用碳绳紧固。

3.如权利要求1所述的石墨膜的生产方法,其特征在于：所述步骤d中，当步骤c缠绕的带有切割虚线的高分子膜和柔性石墨纸达到既定的厚度后，再缠绕既定厚度的耐高温弹性材料，然后用石墨板裹住，再用碳绳紧固。

4.如权利要求1－3中任一权利要求所述的石墨膜的生产方法,其特征在于：所述耐高温弹性材料为碳毡或石墨毡或陶瓷布毡。

5.如权利要求1－3中任一权利要求所述的石墨膜的生产方法,其特征在于：所述高分子膜为PI膜或PA膜或PBI膜。