石墨膜制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及合成石墨技术领域，尤其涉及一种石墨膜制造方法。
【背景技术】
[0002]在合成石墨领域中，人工石墨膜主要采用原材料石墨片一次烧结制得。在烧结时，单张石墨片形成一层置于工装中，从而获得每层单张石墨膜。然而，上述的人工石墨膜制造方式效率低下，使得生产成本高，效益低。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，提供一种实现一层获得多张石墨膜、效率高的石墨膜制造方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种石墨膜制造方法，包括以下步骤:
[0005]S1、提供石墨片，将多张所述石墨片叠置并置入工装夹具的隔层内；
[0006]S2、将放置有所述石墨片的工装夹具放入真空炉内，通入惰性气体；
[0007]S3、采用梯度升温方式对所述石墨片进行真空高温烧结；
[0008]S4、冷却，所述石墨片形成石墨膜。
[0009]优选地，所述步骤S3包括:
[0010]S3-1、以 5-10°C /min 的速度将温度升高至 1000 ± 100°C ；
[0011]S3-2、以 1-3°C /min 的速度将温度升高至 3000 ± 100°C。
[0012]优选地，在步骤SI中，每一所述隔层放置将30-50张叠置的所述石墨片。
[0013]优选地，在步骤SI中，在所述隔层内的所述石墨片最上方放置石墨压板，将所述石墨片压平。
[0014]优选地，所述石墨压板的厚度为10_25mm。
[0015]优选地，所述石墨压板的厚度为20mm。
[0016]优选地，在步骤SI中，所述工装夹具采用高纯度石墨制成；
[0017]所述工装夹具包括底板、垂直连接在所述底板四周上的数个侧板、以及与所述底板相对连接在所述侧板顶部的顶板；所述侧板上分布有通孔；所述底板、顶板和侧板之间形成有至少一个隔层。
[0018]优选地，所述工装夹具还包括至少一个隔板，设置在所述底板和顶板之间，将所述底板和顶板之间的空间隔成至少两个所述隔层。
[0019]本发明的有益效果:采用多张原材料的石墨片叠置一起，通过梯度升温方式的真空高温烧结制得一层多张石墨膜，效果高，降低生产成本，提高生产效益。
【具体实施方式】
[0020]本发明一实施例的石墨膜制造方法，包括以下步骤:
[0021]S1、提供石墨片，以石墨片作为原材料来制得石墨膜；将多张石墨片叠置并置入工装夹具的隔层内。石墨片根据实际要求规格预先裁切好。
[0022]在该步骤SI中，每30-50张石墨片叠置在一起形成一层放置在隔层内，对于多个隔层则分别放置多层的石墨片，通过后续真空高温烧结后制得每层具有30-50张石墨膜。
[0023]在隔层内的石墨片最上方放置石墨压板，将石墨片压平，保证制得的石墨膜的平整度。石墨压板的厚度为10-25mm，优选20mm。
[0024]工装夹具采用高纯度石墨制成，保证在真空高温烧结中不会有所损坏及不会对石墨片产生不良影响。
[0025]工装夹具包括底板、数个侧板以及顶板，数个侧板垂直连接在底板四周上，顶板与底板相对连接在侧板顶部。底板、顶板和侧板之间形成有至少一个隔层以容置石墨片，多张叠置的石墨片通过四周侧板的围设，不动荡。侧板上分布有通孔，方便在烧结过程中工装夹具内部的石墨片中的氢、氮等杂质排放出去。
[0026]另外，工装夹具还包括至少一个隔板，设置在底板和顶板之间，将底板和顶板之间的空间隔成至少两个隔层。
[0027]S2、将放置有石墨片的工装夹具放入真空炉内，通入惰性气体(正压力)，避免在后续烧结过程中温度过高对炉体的损伤以及确保石墨片不被氧化。惰性气体优选用氩气，在后续的真空高温烧结的高温环境中不会产生反应。
[0028]S3、采用梯度升温方式对石墨片进行真空高温烧结。在高温烧结过程中保障真空炉内的真空度。
[0029]该步骤S3中，采用两次升温方式进行高温烧结，可包括:
[0030]S3-1、以5-10°C /min的速度将温度升高至1000 ± 100°C，对石墨片进行初次烧结。在该初次烧结中，将石墨片中的氢、氮等杂质排出。
[0031]S3-2、以1-3°C /min的速度将温度升高至3000± 100°C，对石墨片进行二次烧结。该二次烧结，还可使石墨片残存中的氢、氮等杂质彻底排出。
[0032]上述步骤S3-1中，在温度达到1000 ± 100 °C时，即可连续进行步骤S3_2，不需较长时间保持1000±100°C。
[0033]S4、冷却，石墨片形成石墨膜。冷却方式可采用自然冷却，冷却至室温后即可将制得的石墨膜自工装夹具中取出。
[0034]综上所述，本发明的石墨膜制造方法操作简单，可一次制得一层多张石墨膜，效率高，生产成本相较于传统的一层单张低，生产效益高；制得的石墨膜性能稳定。
[0035]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种石墨膜制造方法，其特征在于，包括以下步骤: 51、提供石墨片，将多张所述石墨片叠置并置入工装夹具的隔层内； 52、将放置有所述石墨片的工装夹具放入真空炉内，通入惰性气体； 53、采用梯度升温方式对所述石墨片进行真空高温烧结； 54、冷却，所述石墨片形成石墨膜。2.根据权利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述步骤S3包括: S3-1、以5-10°C /min的速度将温度升高至1000±100°C ； S3-2、以1-3°C /min的速度将温度升高至3000 ± 100°C。3.根据权利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步骤SI中，每一所述隔层放置将30-50张叠置的所述石墨片。4.根据权利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步骤SI中，在所述隔层内的所述石墨片最上方放置石墨压板，将所述石墨片压平。5.根据权利要求4所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述石墨压板的厚度为10_25mmo6.根据权利要求5所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述石墨压板的厚度为20mm。7.根据权利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步骤SI中，所述工装夹具采用尚纯度石墨制成； 所述工装夹具包括底板、垂直连接在所述底板四周上的数个侧板、以及与所述底板相对连接在所述侧板顶部的顶板；所述侧板上分布有通孔；所述底板、顶板和侧板之间形成有至少一个隔层。8.根据权利要求7所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述工装夹具还包括至少一个隔板，设置在所述底板和顶板之间，将所述底板和顶板之间的空间隔成至少两个所述隔层。
【专利摘要】本发明公开了一种石墨膜制造方法，包括以下步骤：S1、提供石墨片，将多张所述石墨片叠置并置入工装夹具的隔层内；S2、将放置有所述石墨片的工装夹具放入真空炉内，通入惰性气体；S3、采用梯度升温方式对所述石墨片进行真空高温烧结；S4、冷却，所述石墨片形成石墨膜。本发明采用多张原材料的石墨片叠置一起，通过梯度升温方式的真空高温烧结制得一层多张石墨膜，效果高，降低生产成本，提高生产效益。
【IPC分类】C04B35/64, C04B35/52
【公开号】CN105000885
【申请号】CN201510377610
【发明人】任泽明
【申请人】东莞市思泉实业有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月30日