CN107140983A - 一种可连续生产的高导热碳膜制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,属于碳膜制作方法技术领域,包括A、纳米金属粉与碳粉按重量比1‑50%比例混合,得到混合基础材料;B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结0.5‑2小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起等步骤,采用该方法即可以减低能耗,同时提高石墨膜的机械性能,实现连续生产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及碳膜的制作方法技术领域,特别是一种可连续生产的高导热碳膜制作方法。
背景技术
目前制作高导热石墨膜的方法是将PI膜加热到1100-1400摄氏度温度进行碳化,碳化后,再加热到3000-3500摄氏度石墨化,经压膜,贴膜后形成高导热石墨膜,其导热系数远远高于铜、银、金等纯金属。但这种方法的原材料为PI膜,因此,材料成本很高,同时,必须进行压模、贴膜才能成型,进一步提高的制作成本。另外,经过此种传统方法制作的石墨膜存在横向、纵向导热系数不均的问题,并且,石墨化的温度非常高,能耗居高不下。
发明内容
本发明的目的是提供一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,采用纳米碳粉与纳米金属粉混合,在氮气或氩气保护下加热碳化及石墨化转变,制备成高导热石墨膜材料,大大降低石墨化温度,改善碳化后片材的机械性能,实现连续生产。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案为,一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、纳米金属粉与碳粉按重量比1-50%比例混合,得到混合基础材料;
B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结0.5-2小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起;
C、将步骤B中碳化好的片材,按需求切成需要形状,放入石墨化炉中;在石墨化炉中惰性气体的保护下,加热至2000℃-2600℃之间;加热时间在2-8小时,使之充分石墨化,降温后,取出
D、压膜,形成高导热石墨材料膜。
进一步地,所述纳米金属粉为铜或铁或钛。
进一步地,步骤C中所述的惰性气体为氮气或氩气。
采用本发明所述的方法具有以下优点:
1、众所周知,能耗随着温度的上升成指数增加,本发明用铜箔作为基体支撑材料的同时也作为催化材料,采用用纳米碳粉浆料印刷在基体上,在氮气或氩气保护下加热碳化及石墨化转变,制备成高导热石墨膜材料,将石墨化的温度从3000℃将至2500℃左右,从而将能耗大幅减少,制作成本降低。
2、纳米金属粉(如:铜、铁、钛等纳米粉)在混合材料碳化过程烧结过程中起到粘合剂作用。
3、在石墨化过程中纳米金属粉(如:铜、铁、钛等纳米粉)起到催化剂作用,从而降低了石墨化温度。
实施例
实施例1:一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,包括以下步骤:
A、纳米金属粉与碳粉按重量比1%比例混合,得到混合基础材料;
B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结0.5小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起;
C、将步骤B中碳化好的片材,按需求切成需要形状,放入石墨化炉中;在石墨化炉中惰性气体的保护下,加热至2000℃之间;加热时间在2小时,使之充分石墨化,降温后,取出
D、压膜,形成高导热石墨材料膜。
进一步地,纳米金属粉为铜或铁或钛,优选的我们在工业上选择铜。
进一步地,步骤C中所述的惰性气体为氮气或氩气。
实施例2:一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,包括以下步骤:
A、纳米金属粉与碳粉按重量比50%比例混合,得到混合基础材料;
B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结2小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起;
C、将步骤B中碳化好的片材,按需求切成需要形状,放入石墨化炉中;在石墨化炉中惰性气体的保护下,加热至2600℃之间;加热时间在8小时,使之充分石墨化,降温后,取出
D、压膜,形成高导热石墨材料膜。
优选的,我们的纳米金属粉为铜或铁或钛,铜的效果最好。
优选的,步骤C中所述的惰性气体为氮气或氩气。
实施例3:一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,包括以下步骤:
A、纳米金属粉与碳粉按重量比30%比例混合,得到混合基础材料;
B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结1小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起;
C、将步骤B中碳化好的片材,按需求切成需要形状,放入石墨化炉中;在石墨化炉中惰性气体的保护下,加热至2200之间;加热时间在5小时,使之充分石墨化,降温后,取出
D、压膜,形成高导热石墨材料膜。
优选的,纳米金属粉为铜或铁或钛都可以,优选的,铜的效果最好。
优选的,步骤C中所述的惰性气体为氮气或氩气。
Claims (3)
1.一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、纳米金属粉与碳粉按重量比1%-50%比例混合,得到混合基础材料;
B、将混合基础材料放入链式碳化炉中烧结,采用滚压法,将混合基础材料在链式碳化炉中压成设定的厚度,并在链式碳化炉中烧结0.5-2小时,烧结后形成片状材料,并可成卷状收起;
C、将步骤B中碳化好的片材,按需求切成需要形状,放入石墨化炉中;在石墨化炉中惰性气体的保护下,加热至2000℃-2600℃之间;加热时间在2-8小时,使之充分石墨化,降温后,取出
D、压膜,形成高导热石墨材料膜。
2.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,其特征在于:所述纳米金属粉为铜或铁或钛。
3.根据权利要求1所述的一种可连续生产的高导热碳膜制作方法,其特征在于:步骤C中所述的惰性气体为氮气或氩气。
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