[发明专利]一种超薄高导热石墨膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种超薄高导热石墨膜及其制备方法。

背景技术

目前，石墨膜材料因其优异的特性，包括高导热性、耐热、耐腐蚀以及高导电性，在目前的工业应用中，广泛应用在电子类产品散热、耐热密封材料、发热体等技术领域。

比如，目前广泛使用的手持终端中，智能手机因为自身的尺寸小、电子元件密集度高、发热量大等特点，需要通过高热导率、轻质、稳定的材料来实现散热功能。在实际应用中，具有高散热性能的石墨膜材料，是优良的解决方案。

石墨膜材料的制造方案，当前的典型实施方式，包括有膨胀石墨法，它是通过将天然石墨和浓酸相混合，使其膨胀生成人造石墨，去酸之后高压压挤生成石墨膜。需要指出的是，利用这种方法制造的人造石墨膜材料，在导热性能、导电性能以及强度方面，都不算是很理想。

另一典型实施方式，是选择有机的高分子薄膜材料直接进行热处理，进行石墨化。在进行石墨膜材料制备的过程中，不会混入酸成分等杂质，另一方面，所制造的石墨膜材料在耐弯曲性、导热性、导电性等方面，都有较大的优势。

中国专利CN102838107公开了一种高导热石墨膜的制造方法及系统，通过其公开的方法得知，其制备的高导热石墨膜的10-15微米，并且其热导率达到或超过1500 W/m·k。

发明内容

本发明的目的是提供一种超薄高导热石墨膜，在保证石墨膜的高的导热系数的同时，通过降低石墨的厚度，从而大大降低石墨膜的使用成本。本发明提供的一种超薄高导热石墨膜的制备方法，通过对现有工艺的优化，制备出了厚度为8-10微米，导热系数为1800-1900W/m·k的石墨膜，大大节约了原材料，降低了生产成本，缩短了生产时间；为了获得厚度为8-10微米，导热系数为1800-1900W/m·k的石墨膜，对到达石墨化温度的过程进行严格的控制，使升温速度保持在2℃/min。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超薄高导热石墨膜，所述石墨膜厚度为8-10微米，导热系数为1800-1900W/m·k。

具体地，所述石墨膜外包覆有一层石墨膜包覆材料，所述石墨膜包覆材料的厚度为3-4微米。

  具体地，包覆材料双侧都涂有压敏胶，其中一侧贴合石墨膜，另一侧贴合离型膜。

具体地，所述石墨膜包覆材料为：聚酯膜、聚氯乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜中的一种。

一种超薄高导热石墨膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料，进行碳化处理；

步骤2，将碳化处理之后的碳化膜材料，进行升温处理，使其逐步达到石墨化温度；

步骤3，在石墨化温度范围内，选择温度参考点，以温度参考点为参照温度，在阈值范围为50-150℃的条件下，进行两次周期性振荡。

其中，所述的温度参考点的温度设置范围，是在加上或减去阈值的情况下，仍处于石墨化温度范围内。

具体地，所述的石墨化温度，在2400℃-3300℃之间。

作为优选，所述的石墨化温度，在2600℃-3100℃之间。

具体地，所述的阈值范围，为80℃-100℃之间。

具体地，在石墨化温度范围内所进行的温度振荡周期为4-15 次。

具体地，所述的石墨化温度范围内的时间，对应在10-180分钟之间。

具体地，所述的高分子薄膜材料为聚酰亚胺、聚酰胺、聚噁二唑、聚苯并噁唑、聚苯并双噁唑、聚噻唑、聚苯并噻唑、聚苯并双噻唑、聚对亚苯基亚乙烯基、聚苯并咪唑、聚苯并双咪唑中的一种。

具体实施方式

一种超薄高导热石墨膜，石墨膜厚度为8-10微米，导热系数为1800-1900W/m·k。

一种超薄高导热石墨膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料，进行碳化处理；

步骤2，将碳化处理之后的碳化膜材料，进行升温处理，使其逐步达到石墨化温度；

步骤3，以2800℃为温度参考点，以温度参考点为参照温度，2850-2950℃的条件下，进行两次周期性振荡，温度振荡周期为4-15 次，进行石墨化温度的完成的时间为10-180分钟。