CN109822982A - 一种多层石墨均温板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多层石墨均温板及其制备方法，包括以下步骤：按照预设形状和厚度，选择若干张对应形状的高导热石墨片叠加在一起形成一个多层石墨板，通过夹具夹紧，放置到打孔设备上，利用打孔设备对多层石墨板冲击打孔，形成若干个通孔；将多层石墨板放置到沉积设备中，以高分子材料作为沉积介质进行化学气相沉积，高分子材料渗透入通孔内在通孔中形成绝缘的高分子粘结层，该高分子粘结层的两端在通孔的孔口处形成锚点，使得若干张高导热石墨片粘结在一起，同时在多层石墨板的表面沉积生成绝缘的高分子薄膜层，制备得到多层石墨均温板。本发明提升了有效导热截面，导热效率更高，使用过程中不易出现分层现象。
Description
技术领域
本发明属于导热板或者均温板技术领域，具体地说是一种多层石墨均温板及其制备方法。
背景技术
石墨导热板具有优异的导热性能，其对热量的传导速度非常快，具有高热通量的特性。同时，石墨导热板也具有导电性能，因此，在应用时，为了确保绝缘性，需要对石墨导热板进行绝缘处理。目前的手机、平板电脑等电子产品的散热，有采用石墨导热板，也有采用散热铜管。
单张石墨导热片通常都很薄，为了能够满足导热性能，通常都需要将多张石墨导热片组合在一起形成一整张石墨导热板，从而再进行应用，以保证导热性能。相邻的石墨导热片采用薄面胶进行贴合，实现多张石墨导热片的连接组合形成石墨导热板。然后还需要对整个石墨导热板进行绝缘处理，通常是采用绝缘的单面胶、薄面胶将石墨导热板进行包覆，但是，对于有较大厚度的石墨导热板的边角处，贴合工艺上下两层胶会存在气隙，难以完全贴合石墨导热板侧边。如果采用人工每一张的处理，则会导致生产效率的极大降低。石墨导热板与单面胶之间一旦存在气隙，在使用过程中，容易造成分层情况，无法实现产品大规模量产。
而对于散热铜管，通常是在铜管内部填充酒业等挥发性液体，当一端受热后，热量会向冷端传送，实现热量的传导。然而，铜管有一个最小工艺厚度，对于轻薄的手机而言，也不能做得更薄。同时铜管的重量也较重，使得电子产品的重量也较重。超薄热管成型困难，尤其是异型管的成型更加困难，提高了生产成本。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种多层石墨均温板及其制备方法，提升了有效导热截面，导热效率更高，使用过程中不易出现分层现象。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种多层石墨均温板制备方法，包括以下步骤：
按照预设形状和厚度，选择若干张对应形状的高导热石墨片叠加在一起形成一个多层石墨板，通过夹具夹紧，放置到打孔设备上，利用打孔设备对多层石墨板冲击打孔，形成若干个通孔；
将多层石墨板放置到沉积设备中，以高分子材料作为沉积介质进行化学气相沉积， 高分子材料渗透入通孔内在通孔中形成绝缘的高分子粘结层，该高分子粘结层的两端在通孔的孔口处形成锚点，使得若干张高导热石墨片粘结在一起，同时在多层石墨板的表面沉积生成绝缘的高分子薄膜层，制备得到多层石墨均温板。
所述多层石墨板上均匀打孔。
所述通孔的直径为0.1mm-0.5mm。
多层石墨板的上表面、下表面和各个侧面分别沉积生成厚度相同的高分子薄膜层，并且属于共形表面沉积。
所述打孔采用机械打孔或者激光打孔。
所述高导热石墨片为天然石墨片、人工合成石墨片或石墨烯片。
所述多层石墨板为规则形状或者不规则形状。
所述用于夹紧多层石墨板的夹具，为网状镂空结构的夹具，在夹具的网状镂空位置对应的多层石墨板的区域打孔。
一种多层石墨均温板，包括多层石墨板，多层石墨板上具有若干个通孔，通孔内设有高分子粘结层，多层石墨板的表面具有高分子薄膜层。
本发明利用高分子材料渗透入通孔中形成高分子粘结层，起到将各张石墨片粘结在一起的作用，舍弃采用胶水或者双面胶等胶粘物料来粘结各张石墨片，从而有效增加了导热截面，提升导热效率，而且在使用过程中不易产生分层问题。
附图说明
附图1为本发明制备的多层石墨均温板的剖面示意图；
附图2为本发明制备的多层石墨均温板的俯视示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如附图1和2所示，本发明揭示了一种多层石墨均温板制备方法，包括以下步骤：
按照预设形状和厚度，选择若干张对应形状的高导热石墨片2叠加在一起形成一个多层石墨板，通过夹具夹紧，放置到打孔设备上，利用打孔设备对多层石墨板冲击打孔，形成若干个通孔5。通常是选择2到50张高导热石墨片进行堆叠在一起，形成一个整体，各张石墨片之间不用添加额外的胶水或者其他胶粘物，根据所需要的均温板的厚度，叠加不同数量的石墨片。为网状镂空结构的夹具，在夹具的网状镂空位置对应的多层石墨板的区域打孔。夹具多层石墨板夹装在内，实现夹紧。
将多层石墨板放置到沉积设备中，以高分子材料作为沉积介质进行化学气相沉积， 高分子材料渗透入通孔5内在通孔中形成绝缘的高分子粘结层4，该高分子粘结层4的两端在通孔的孔口处形成锚点，使得若干张高导热石墨片2粘结在一起，同时在多层石墨板的表面沉积生成绝缘的高分子薄膜层3，制备得到多层石墨均温板1。在沉积时，需要将夹具也一起放入沉积设备中，确保多层石墨板的稳固性，由于夹具也是网状镂空状，化学气相沉积时，被夹具覆盖着的多层石墨板的位置，也能够沉积生成高分子薄膜层。利用在多层石墨板上打出的通孔，经在通孔内沉积生成高分子粘结层，用下载粘结各张石墨片，由于存在若干个通孔，相应的就具有若干个粘结层，从而通过粘结层将所有的石墨片稳固地、牢靠地粘结在一起，不需要借助胶水或者其他胶粘物件，为无胶粘结构，既节省了成本，同时又避免了胶粘物件所带来的热阻隔性，从而有效提升了多层石墨均温板的有效导热截面，提升了导热效率，而且由于没有胶粘物件，能够承受更高的温度环境。
在沉积高分子薄膜层时，采用的高分子材料可选择聚对二甲苯、派瑞林等，沉积设备中的压力控制在0.1Pa-2Pa，高分子薄膜层的厚度为3微米-20微米，沉积时间通常在5-10小时，能够确保各个通孔内的高分子粘结层沉积充分，确保各层石墨片的结合力，形成一个整体。而且，因此，该高分子薄膜层与多层石墨板的表面完全贴合，而且对于多层石墨板的各个边角处，同样也沉积生成相同的高分子薄膜层，两者之间不存在气隙问题，高分子薄膜层对多层石墨板共形全包裹，使用过程中不会使得石墨导热板出现分层情况。
所述多层石墨板上均匀打孔，呈陈列式分布。通孔的直径为0.1mm-0.5mm，通孔直径小于0.1mm，形成的高分子粘结层的粘结力有限，通孔直径太大，则会影响整个板的导热效果。
所述多层石墨板的上表面、下表面和各个侧面的高分子薄膜层的沉积厚度相同，并且属于共形表面沉积。利用气相沉积的特点，保证石墨导热板每个表面沉积生成的高分子薄膜都贴合在石墨导热板上，不存在气隙。
所述打孔采用机械打孔或者激光打孔，优选激光打孔，能够更加精准的进行打孔操作。
所述高导热石墨片为天然石墨片、人工合成石墨片或石墨烯片，方便选择使用。
另外，多层石墨板可裁切成设定的形状，可为规则形状或者不规则形状，或者同时包含规则形状和不规则形状。同样，可为直线型，也可以为弯曲型，或者同时具有直线部分和弯曲部分。
本发明利用共形表面沉积生成的高分子粘结层，取代胶粘物件，对各张石墨片进行粘合，具有充足的粘结力，形成类似铆钉的结构，不会影响导热性能。而且，在制备相同厚度的多层石墨均温板的时候，由于不需要胶粘物件，使得能够堆叠更多数量的石墨片，从而进一步提升了整体的导热性能。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多层石墨均温板制备方法，包括以下步骤：
按照预设形状和厚度，选择若干张对应形状的高导热石墨片叠加在一起形成一个多层石墨板，通过夹具夹紧，放置到打孔设备上，利用打孔设备对多层石墨板冲击打孔，形成若干个通孔；
将多层石墨板放置到沉积设备中，以高分子材料作为沉积介质进行化学气相沉积， 高分子材料渗透入通孔内在通孔中形成绝缘的高分子粘结层，该高分子粘结层的两端在通孔的孔口处形成锚点，使得若干张高导热石墨片粘结在一起，同时在多层石墨板的表面沉积生成绝缘的高分子薄膜层，制备得到多层石墨均温板。
2.根据权利要求1所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述多层石墨板上均匀打孔。
3.根据权利要求2所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述通孔的直径为0.1mm-0.5mm。
4.根据权利要求3所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述多层石墨板的上表面、下表面和各个侧面分别沉积生成厚度相同的高分子薄膜层，并且属于共形表面沉积。
5.根据权利要求4所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述打孔采用机械打孔或者激光打孔。
6.根据权利要求5所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述高导热石墨片为天然石墨片、人工合成石墨片或石墨烯片。
7.根据权利要求6所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述多层石墨板为规则形状或者不规则形状。
8.根据权利要求7所述的多层石墨均温板制备方法，其特征在于，所述用于夹紧多层石墨板的夹具，为网状镂空结构的夹具，在夹具的网状镂空位置对应的多层石墨板的区域打孔。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的多层石墨均温板，其特征在于，包括多层石墨板，多层石墨板上具有若干个通孔，通孔内设有高分子粘结层，多层石墨板的表面具有高分子薄膜层。
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