CN109609040A - 一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法 - Google Patents
一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，以石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层，以涂胶机将导热纳米凝胶定量点涂在单层的石墨片上，然后，与另一层的石墨片贴合，形成双层石墨片产品。本发明方法制作的双层石墨片产品的导热性能得到了提高；通过采用石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层，使粘接层的导热系数得到提高，从而可以让产品整体的导热性能得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及双层石墨片制作技术领域，具体为一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法。
背景技术
目前石墨片产品行业在生产高热容的双层石墨片时，普遍在模切时贴合双面胶带，从而使两层石墨片粘接在一起。此工艺已经很成熟普遍，但贴合双面胶带在两层石墨片之间增加了高热阻层，这使得产品的导热效果下降很大，实际应用时对热量的传导效率不够。
现有的解决方案可以用导热双面胶带来替换普通导热双面胶。导热胶带是在粘接胶里填入导热粉体，从而提高粘接胶的导热系数。其导热效果要比普通双面胶好，但导热系数普遍不高，而且厚度大（0.1-0.5mm），整体热阻值较高，复合后产品的热传导效率提升不明显。
综上，双面胶带贴合双层石墨片的工艺对产品会带来以下缺陷：（1）普通双面胶会使产品的导热系数下降很大，热传导效率低。（2）采用导热双面胶带时会给产品造成厚度过大，这对于手机等石墨片应用要求厚度较薄的的不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，以解决上述背景技术中提出的问题，使双层石墨片产品的导热性能得到提高，通过采用可室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层，使粘接层的导热系数提高，从而可以让产品整体的导热性能得到提升。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，以石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层，以涂胶机将导热纳米凝胶定量点涂在单层的石墨片上，然后，与另一层的石墨片贴合，形成双层石墨片产品。
作为本发明进一步的方案，所述的石墨烯室温固化的导热纳米凝胶的导热系数在1～5W/m.k，粘度在10万～500万mPa·s，表干到固化时间为0.5～48h。
作为本发明进一步的方案，所述的石墨烯室温固化的导热纳米凝胶包括但不限于单组份或双组份室温固化石墨烯纳米凝胶。
作为本发明进一步的方案，所述涂胶机采用半自动涂胶机或全自动涂胶机。
作为本发明进一步的方案，所述石墨片的厚度在10～50um，导热系数为800～1800W/m.k。
作为本发明进一步的方案，两个石墨片之间的贴合方式包括但不限于手动贴合、压延贴合、模压机贴合或模切机贴合。
作为本发明进一步的方案，具体包括如下步骤：
S1、以涂胶机将石墨烯纳米凝胶涂覆在单层的石墨片中心区域，根据石墨材料的宽度，以中心线两边辐射2-10mm，厚度＜0.015mm的胶体；
S2、经过压辊碾压后与另一层石墨复合一起；
S3、经过＞500mm的热风带，温度≦100℃，时间≦10min，以对石墨烯纳米凝胶进行预固化。
作为本发明进一步的方案，所述导热纳米凝胶形成的粘接层厚度为1.5～2.5μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法制作的双层石墨片产品的导热性能得到了提高；通过采用石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层，使粘接层的导热系数得到提高，从而可以让产品整体的导热性能得到提升。
附表说明
表1为采用不同导热系数的导热纳米凝胶作为粘接层粘接后双层石墨片的整体导热系数和剥离性能。
附图说明
图1为双层石墨片产品的结构示意图。
图中：1-石墨片，2-粘接层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，以石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘接层2，以涂胶机将导热纳米凝胶定量点涂在单层的石墨片1上，然后，与另一层的石墨片1贴合，形成双层石墨片产品。
所述的石墨烯室温固化的导热纳米凝胶的导热系数在0.5～5W/m.k，粘度在10万～500万mPa·s，表干到固化时间为0.5～48h。
所述的石墨烯室温固化的导热纳米凝胶包括但不限于单组份或双组份室温固化石墨烯纳米凝胶。
所述涂胶机采用半自动涂胶机或全自动涂胶机。
所述石墨片1的厚度在10～50um，导热系数为800～1800W/m.k。
两个石墨片1之间的贴合方式包括但不限于手动贴合、压延贴合、模压机贴合或模切机贴合。
以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，具体包括如下步骤：
S1、以涂胶机将石墨烯纳米凝胶涂覆在单层的石墨片中心区域，根据石墨材料的宽度，以中心线两边辐射2-10mm，厚度＜0.015mm的胶体；
S2、经过压辊碾压后与另一层石墨复合一起；
S3、经过＞500mm的热风带，温度≦100℃，时间≦10min，以对石墨烯纳米凝胶进行预固化。
所述导热纳米凝胶形成的粘接层2厚度为1.5～2.5μm。
本发明方法采用石墨烯室温固化的导热纳米凝胶作为粘结层2，粘接层2的导热系数相对于普通双面胶带提高了1.5～10倍，复合后的双层石墨片产品整体导热系数提高25%-120%；
本发明方法采用的石墨烯纳米凝胶粘接层2为膏状，可以通过气压涂胶机定量定时均匀点在石墨片1上，石墨片1贴合时减少了胶带贴合和离型纸卷离的工序；
本发明方法的粘接层2比导热双面胶带（0.1～0.5mm）的厚度更小，可以达到5um的厚度，减小了厚度带来的热阻增加值问题。
实施例1：
用5um厚的双面胶将厚度17um石墨片1贴合，贴合后24h测试其剥离性能和导热性能。
实施例2：
用涂胶机将导热系数1W/m.k的导热纳米凝胶均匀涂在17um厚的石墨片1上，涂好后与另一层17um的石墨片1贴合，贴合后24h测试其剥离性能和导热性能。
实施例3：
用涂胶机将导热系数2W/m.k的导热纳米凝胶均匀涂在17um厚的石墨片1上，涂好后与另一层17um的石墨片1贴合。贴合后24h测试其剥离性能和导热性能。
实施例4：
用涂胶机将导热系数3W/m.k的导热纳米凝胶均匀涂在17um厚的石墨片1上，涂好后与另一层17um的石墨片1贴合。贴合后24h测试其剥离性能和导热性能。
表1为实施例1-4制作的双层石墨片产品的整体导热系数和剥离性能：
上述实施例表明：以石墨烯导热纳米凝胶为粘接层2可以有效提升产品的导热性能，同时其粘接力能达到普通双面胶的同等性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：以石墨烯纳米导热纳米凝胶作为粘接层，在室温下固化，固化后柔软性优，以涂胶机将导热纳米凝胶定量点涂在单层的石墨片上，然后，与另一层的石墨片贴合，形成双层石墨片产品。
2.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：所述的石墨烯纳米凝胶的导热系数在1～5W/m.k，粘度在10万～500万mPa·s，表干到固化时间为0.5～48h。
3.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：所述的石墨烯室温固化的导热纳米凝胶包括但不限于单组份或双组份室温固化石墨烯纳米凝胶。
4.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：所述涂胶机采用半自动涂胶机或全自动涂胶机。
5.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：所述石墨片的厚度在10～50um，导热系数为800～1800W/m.k。
6.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：两个石墨片之间的贴合方式包括但不限于手动贴合、压延贴合、模压机贴合或模切机贴合。
7.根据权利要求1所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1、以涂胶机将石墨烯纳米凝胶涂覆在单层的石墨片中心区域，根据石墨片材料的宽度，以中心线两边辐射2-10mm，厚度＜0.015mm的胶体；
S2、经过压辊碾压后与另一层石墨复合一起；
S3、经过＞500mm的热风带，温度≦100℃，时间≦10min,以对石墨烯纳米凝胶进行预固化。
8.根据权利要求7所述的一种以石墨烯纳米凝胶作为粘接层粘接双层石墨片的方法，其特征在于：所述石墨烯纳米凝胶形成的粘接层厚度为1.5～2.5μm。
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