[发明专利]一种石墨导热膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨导热膜的制造方法。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，以及数码产品如手机、平板电脑等对便携性能的要求越来越高，这使得相关厂家迫切需要提高电子产品内部空间的利用率。但是，运行中所产生的热量不易排出、易于迅速积累而形成高温。很显然，高温会降低电子设备的性能、可靠性和使用寿命。因此，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。

传统的散热材料是铜、银、铝之类的高导热的金属，但是随着电子元器件发热量的提高，已无法满足产品需要。而天然石墨膜具有更高的导热性，较低的密度，良好的材料稳定性，所以逐步在电子行业得到广泛的应用。天然石墨膜是以天然鳞片石墨或煤沥青为原料，将原料酸化后，加热使得天然石墨层间膨胀，得到蠕虫状结构，然后通过与粘结材料高温高压条件下压延，得到膜状的石墨片。如专利申请号201010240207.8和201110002281.0。

但是天然石墨膜的导热系数一般不超过400W(M.K)-1，还有易于掉粉等缺点，所以日益无法满足当前便携式数码产品的散热要求。如中国专利申请公开号CN1816504A、CN103193221A所述，是一种不同于天然石墨膜的工艺，采用以高分子薄膜或相关单体为原料，通过近3000度高温处理得到人工合成石墨膜。

本发明的目的在于提供一种用新型人工合成石墨导热膜的制造方法。所涉及到的石墨膜，以聚酰亚胺（PI）薄膜为主要原料，放置于舟皿中，每两张石墨纸内放置3-50张PI膜，经过碳化和石墨化处理，制备出主要成分为碳元素的结晶性泡沫材料。再通过辊压或层压工艺，得到表面柔软光滑、厚度均匀的高导热石墨膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种石墨导热膜的制造方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种石墨导热膜的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将聚酰亚胺薄膜经过等离子处理；

（2）在两张石墨纸之间放置3~50张经过步骤（1）处理过的聚酰亚胺薄膜，进行升温处理得到结晶性的碳泡沫膜；

（3）通过辊压或层压，将碳泡沫膜加工为表面光滑的石墨导热膜。

优选地，所述的步骤（2）包括：

（2-1）将所述的石墨纸和聚酰亚胺薄膜放入碳化炉，将碳化炉内的气压控制在0.05~0.5KPa，以每分钟5~30℃度升温至400~600℃；

（2-2）以每分钟5~10℃继续升温至700~900℃；

（2-2）以每分钟2~8℃继续升温至1000~1200℃，恒温半小时；

（2-3）关闭碳化炉，自然降温后，取出石墨纸和聚酰亚胺薄膜；

（2-4）将石墨纸和聚酰亚胺薄膜放入石墨化炉，将石墨化炉抽真空后，通入惰性气体至内压为1.05~1.25atm，以每分钟5-30℃升温至1000~1200℃，内压增加至1.3~1.8atm；

（2-5）以每分钟5-15℃继续升温，每升温200℃，温度震荡5~30分钟，振幅为15-30℃，直至升温至2300~2500℃，降低压力至1.05~1.2atm；

（2-6）以每分钟2~5℃继续升温，每升温100℃，温度震荡5~20分钟，振幅为5-20℃。直至升温至2800~3000℃，恒温20~50分钟后，自然降温，得到结晶性的碳泡沫膜。

优选地，所述的步骤（2）包括：

（2-1）将所述的石墨纸和聚酰亚胺薄膜放入碳化炉，将碳化炉内的气压控制在0.2KPa，以每分钟10℃度升温至500℃；

（2-2）以每分钟8℃继续升温至800℃；

（2-2）以每分钟6℃继续升温至1100℃，恒温半小时；

（2-3）关闭碳化炉，自然降温后，取出石墨纸和聚酰亚胺薄膜；