CN104263267A - 多用途导电导热复合胶带 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多用途导电导热复合胶带,包括以下步骤:将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺;放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温0.9~1.1小时,然后升温到300℃,恒温0.9~1.1小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜;将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下,从室温升至250℃,然后升至500℃,然后速度升至800℃;再升至1200℃,保存0.9~1.1小时后冷却,从而获得预烧制的碳化膜;采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜;在2400℃保持0.9~1.1小时,再升至2900℃,从而获得主烧制的石墨膜。本发明复合胶带在垂直方向和水平方向均提高了导热性能,避免胶带局部过热,实现了与待散热部件无间隙粘合,有利于散热均匀。

Description

多用途导电导热复合胶带
技术领域
本发明涉及一种多用途导电导热复合胶带,属于胶粘带技术领域。
背景技术
当前电子行业对于作为热控系统核心部件的散热材料提出越来越高的要求,迫切需要一种高效导热、轻便的材料迅速将热量传递出去,保障电子设备正常运行。传统石墨散热片工艺是将石墨粉末,如鳞片石墨,分散在粘合剂中,通过热压制成石墨散热片,如中国专利申请号201110098100.9、201010240207.8。这种方法制备的石墨散热片已在市场上销售,其导热系数普遍较低。
为了提高导热性能,有报道,如中国专利申请号201110002281.0,将天然石墨处理后得到可膨胀石墨,热处理后得到蠕虫状,压延后可得到散热片。另有报道,如中国专利申请号200910074263.6,以天然鳞片石墨和煤沥青为原料,先混捏,再压制成型,然后在石墨化制备导热石墨散热材料。
这些方法虽然能部分提高石墨材料的导热性,但作用有限,其导热系数一般低于600,而石墨单晶面向导热系数可达2200,由此可见石墨散热片的导热性能在理论上有很大的上升空间。此外,由于石墨容易形成层状晶体结构,而层间不存在有序的结构,所以具有显著的各向异性,即轴向导热系数往往只有面向的几十分之一,这种特性限制了石墨散热片的应用范围。
发明内容
本发明目的是提供一种多用途导电导热复合胶带,该多用途导电导热复合胶带在垂直方向和水平方向均提高了导热性能,避免胶带局部过热,实现了与待散热部件无间隙粘合,有利于散热均匀,既有利于热量的扩散也避免胶带局部过热,提高了产品的性能和寿命,且产品通用性和便利性。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种多用途导电导热复合胶带,包括一石墨层,此石墨层上表面覆有一金属层,所述石墨层下表面涂覆有导热胶粘层,一离型膜贴覆于导热胶粘层另一表面;所述石墨层通过以下工艺方法获得,此工艺方法包括以下步骤:
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺,充分搅拌后涂覆于一玻璃基材层或者有机基材层上;
所述步骤二、在氮气保护下,80℃恒温1小时;
步骤三、放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温0.9~1.1小时,然后升温到300℃,恒温0.9~1.1小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜;
步骤四、 将聚酰亚胺薄膜在惰性气体保护下,以4~6度/min速度从室温升至250℃,保持0.9~1.1小时,然后以2.5~3.5度/min,升至500℃,保持1小时;然后以4~6度/min的速度升至800℃,保持0.9~1.1小时;再以9~11度/min的速度升至1200℃,保存0.9~1.1小时后冷却,从而获得预烧制的碳化膜;
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜;
步骤六、以19~21度/min的速度升至2400℃,保持0.9~1.1小时,再以19~21度/min的速度升至2900℃,保持1.8~2.2小时后冷却,从而获得主烧制的石墨膜;
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层。
上述技术方案中进一步改进的方案如下:
1. 上述方案中,所述金属层由铝层和铜层层叠组成,所述铜层位于铝层和石墨层之间。
2. 上述方案中,所述步骤三、放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温1小时,然后升温到300℃,恒温1小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜。
3. 上述方案中,所述步骤四、将聚酰亚胺薄膜在氩气保护下,以5度/min速度从室温升至250℃,保持1小时,然后以3度/min,升至500℃,保持1小时,然后以5度/min的速度升至800℃,保持1小时,再以10度/min的速度升至1200℃,保存1小时后冷却,从而获得预烧制的碳化膜;
所述步骤六、以20度/min的速度升至2400℃,保持1小时,再以20度/min的速度升至2900℃,保持2小时后冷却,从而获得主烧制的石墨膜。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点和效果:
1. 本发明多用途导电导热复合胶带,其在垂直方向和水平方向均提高了导热性能,避免胶带局部过热,实现了胶带导热性能的均匀性,既有利于热量的扩散也避免胶带局部过热,提高了产品的性能和寿命,且产品通用性和便利性。
2. 本发明多用途导电导热复合胶带,其石墨层上下表面均贴合有轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜,在成型、膜切时,可以对石墨起到支撑作用,有利于石墨裁剪,大大降低了石墨破裂的几率;其次,轻剥离型PET膜和重剥离型PET膜分别通过导热胶粘层位于石墨层上、下表面,使用时先将重剥离型PET膜剥离,贴覆于待散热部件表面,然后,将轻剥离型PET膜剥离,从而有效避免了残胶,实现了与待散热部件无间隙粘合,有利于散热均匀。
3. 本发明多用途导电导热复合胶带,其石墨层表面覆有一复合金属层,采用将导线系数各向异性的金属层和各向同性金属层组合,既提高了沿长度的导热性,也提高了厚度方向导热性,实现了胶带导热性能的均匀性,免胶带局部过热,提高了产品的性能和寿命;其次,采用由铝层和铜层层叠组成复合金属层,有利于形成阶梯的温度梯度,从而维持热传导的推动力,有利于热量稳定快速的传递。
4. 本发明多用途导电导热复合胶带,其基于本发明特定组分和工艺形成双向拉伸、高模量的石墨层,可降低聚酰亚胺薄膜在烧结过程中的体积收缩。
附图说明
附图1为本发明多用途导电导热复合胶带结构示意意图一;
附图2为本发明多用途导电导热复合胶带结构示意意图二;
附图3为本发明聚酰亚胺薄膜的热失重示意图;
附图4为本发明聚酰亚胺薄膜的热量变化示意图;
附图5为本发明多用途导电导热复合胶带中石墨片XRD衍射图谱。
以上附图中:1、石墨层;2、导热胶粘层;3、离型膜;31、硅油层;32、PET膜;4、金属层;41、铝层;42、铜层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例:一种多用途导电导热复合胶带,包括一石墨层1,此石墨层1上表面覆有一金属层4,所述石墨层1下表面涂覆有导热胶粘层2,一离型膜3贴覆于导热胶粘层2另一表面;所述石墨层1通过以下工艺方法获得,此工艺方法包括以下步骤:
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入三乙胺,充分搅拌后涂覆于有机基材层上;
步骤二、在氮气保护下,80℃恒温0.95小时;
步骤三、放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温1.05小时,然后升温到300℃,恒温0.9小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜;
所述步骤四、将聚酰亚胺薄膜在氩气保护下,以5度/min速度从室温升至250℃,保持1小时,然后以3度/min,升至500℃,保持1小时,然后以5度/min的速度升至800℃,保持1小时,再以10度/min的速度升至1200℃,保存1小时后冷却,从而获得预烧制的碳化膜;
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜;
所述步骤六、以20度/min的速度升至2400℃,保持1小时,再以20度/min的速度升至2900℃,保持2小时后冷却,从而获得主烧制的石墨膜;
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层1。
从图附图5中,可以看见石墨结构的衍射峰,证明石墨结构的形成。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种多用途导电导热复合胶带,其特征在于:包括一石墨层(1),此石墨层(1)上表面覆有一金属层(4),所述石墨层(1)下表面涂覆有导热胶粘层(2),一离型膜(3)贴覆于导热胶粘层(2)另一表面;所述石墨层(1)通过以下工艺方法获得,此工艺方法包括以下步骤:
步骤一、将聚酰胺酸溶液中加入乙二醇或者三乙胺,充分搅拌后涂覆于一玻璃基材层或者有机基材层上;
步骤二、在氮气保护下,80℃恒温1小时;
步骤三、放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温0.9~1.1小时,然后升温到300℃,恒温0.9~1.1小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜;
所述步骤四、将聚酰亚胺薄膜在氩气保护下,以5度/min速度从室温升至250℃,保持1小时,然后以3度/min,升至500℃,保持1小时,然后以5度/min的速度升至800℃,保持1小时,再以10度/min的速度升至1200℃,保存1小时后冷却,从而获得预烧制的碳化膜;
步骤五、采用压延机压延所述步骤四的预烧制的碳化膜;
所述步骤六、以20度/min的速度升至2400℃,保持1小时,再以20度/min的速度升至2900℃,保持2小时后冷却,从而获得主烧制的石墨膜;
步骤七、然后步骤六所得的主烧制的石墨膜进行压延从而获得所述石墨层(1)。
2. 根据权利要求1所述的多用途导电导热复合胶带,其特征在于:所述金属层(4)由铝层(41)和铜层(42)层叠组成,所述铜层(42)位于铝层(41)和石墨层(1)之间。
3. 根据权利要求1或2所述的多用途导电导热复合胶带,其特征在于:
所述步骤三、放置于真空环境的烘箱中,100℃恒温1小时,然后升温到300℃,恒温1小时后自然冷却,从而获得聚酰亚胺薄膜。
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