可膨胀石墨片的制作方法

本实用新型涉及石墨片技术领域，尤其涉及一种可膨胀石墨片。

背景技术：

近年来，随着电子技术的不断发展，电子类产品不断更新换代，其工作组件的尺寸越来越小，工作的速度和效率越来越高，其发热量也越来越大，因此不仅要求其配备相应的散热装置，还要确保散热装置具有更强的散热能力，以保证产品性能的可靠性和延长其使用寿命。

石墨基材因其特有的低密度和高导热散热系数及低热阻成为现代电子类产品解决导热散热技术的首选材料；其中，膨胀石墨(EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。在实际生产过程中，由于膨胀石墨还具有导电性，因此通常在石墨基体的一面贴合铜、铝等金属导电材料，以增强其导电性。

然而，现有的膨胀石墨片具有以下几方面的不足：

1)现有的膨胀石墨片空隙率较高，这些气孔在石墨片使用时是非常不受欢迎的，因为这些气孔会加速石墨片的耗损，这是由于整个石墨片被氧化的结果，而所述的氧化又通过气孔而加速进行，因此显著地降低石墨片的使用寿命；在高温环境下，石墨片的这种耗损尤其明显，由于碳和大气中的氧，在500℃或更高温度发生反应而可以观察到，这种耗损可高达石墨片体积的70％，这对石墨片使用的经济性有不利的影响，因为实际上只有大约30％的石墨片得到有效利用。

2)现有的膨胀石墨片一般是在石墨基材的表面简单的复合铜层或铝层，且其一般采用粘接的方式进行复合，造成导电石墨片易产生石墨分层以及石墨边缘有掉粉等不良现象，从而影响石墨片的导电效果。

3)现有的导电石墨片抗电磁干扰性能差，电子产品释放出的电磁波，会给周围的其它电子设备带来电磁干扰，使其工作异常，同时也会对人体健康造成危害。

4)现有的膨胀石墨片导热散热性能有待进一步提高，以满足高温环境下的使用需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种可膨胀石墨片，以解决现有石墨片散热性能不佳、导电性能差、氧化稳定性能低、抗电磁干扰性能不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可膨胀石墨片，包括石墨基片，所述石墨基片包括多个散热部、多个过流部和至少一个具有弹性的调节部，相邻的所述过流部通过所述调节部连接；

所述过流部和所述调节部上均连接有所述散热部，多个所述散热部沿石墨基片的长度方向延伸设置；

所述石墨基片为多层复合结构，其包括膨胀石墨层、喷镀在膨胀石墨层表面的铝箔层、喷镀在铝箔层表面的碳化硼涂层。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述散热部、所述调节部和所述过流部为一体成型结构。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，每个所述过流部均设置有定位孔。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述调节部包括弧形区和两个连接区；其中：所述弧形区连接于两个所述连接区之间，且所述弧形区的相对两侧通过两个所述连接区分别与相邻的所述过流部连接；所述弧形区在自身厚度方向上的最小尺寸，大于所述连接区在自身厚度方向上的最大尺寸。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述散热部为平面结构，且连接于所述弧形区上的所述散热部所在的平面，垂直于所述散热部与所述弧形区相交直线处的切面。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述弧形区向靠近所述散热部的一侧凸出。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述膨胀石墨层的厚度为1～10mm。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述铝箔层的厚度为0.1～1mm。

作为本实用新型所述的可膨胀石墨片的优选方案，所述碳化硼涂层的厚度为0.1～1mm。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型相邻的过流部通过调节部连接，由于调节部具有弹性，可有效增加石墨片的缓冲性能，使石墨片具有调节高度差和间距的功能，从而满足电设备的连接需求；而一体多层结构的过流部和调节部，能保证过流面的面积满足需求，使大电流安全通过。

2)本实用新型通过在过流部和调节部上设置散热部，这样能提高整个石墨片与空气接触的面积，进而可以提高石墨片的散热效率。

3)本实用新型通过在膨胀石墨层的表面喷镀铝箔层，利用金属铝箔层具有高热传导和电磁屏蔽性能，不仅可以增强石墨片导热散热效果，而且通过铝箔层吸收杂波的方式来有效减少电子设备之间的杂波干扰。而在铝箔层的表面再次喷镀的抗氧性极佳的致密碳化硼涂层，其熔点高达2350℃，从而确保在热应力高达约2000℃条件下碳化硼涂层的气密性，使得氧的渗透不可能发生。而且相比现有采用粘接进行涂层复合方式，本实用新型采用等离子喷镀进行涂层复合的方式，能够大大降低发生层间脱落的问题。因此，本实用新型通过在膨胀石墨层的表面依次喷镀铝箔层和碳化硼涂层，使得石墨片具有较高的导电性、抗电磁干扰性和氧化稳定性，从而有效延长石墨片的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中石墨基片的结构示意图。

图中：1-散热部；2-过流部；21-定位孔；3-调节部；10-膨胀石墨层；20-铝箔层；30-碳化硼涂层。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～2所示，一种可膨胀石墨片，包括石墨基片，石墨基片包括多个散热部1、多个过流部2和至少一个具有弹性的调节部3，相邻的过流部2通过调节部3连接；过流部2和调节部3上均连接有散热部1，多个散热部1沿石墨基片的长度方向延伸设置；石墨基片为多层复合结构，其包括膨胀石墨层10、喷镀在膨胀石墨层10表面的铝箔层20、喷镀在铝箔层20表面的碳化硼涂层30。

其中，调节部3包括弧形区和两个连接区；其中：弧形区连接于两个连接区之间，弧形区向靠近散热部1的一侧凸出，且弧形区的相对两侧通过两个连接区分别与相邻的过流部2连接；弧形区在自身厚度方向上的最小尺寸，大于连接区在自身厚度方向上的最大尺寸，以提高石墨片的弹性变形能力；散热部1为平面结构，且连接于弧形区上的散热部1所在的平面，垂直于散热部1与弧形区相交直线处的切面。

其中，铝箔层20和碳化硼涂层30采用本领域公知的等离子喷镀的方式依次喷镀于石墨基片的表面。且采用喷镀的方法可以使涂层很牢固地结合在膨胀石墨层10上，而不会出现脱层的问题，并保证石墨片整体具有良好的导电性能。

一方面，本实用新型相邻的过流部2通过调节部3连接，由于调节部3具有弹性，可有效增加石墨片的缓冲性能，使石墨片具有调节高度差和间距的功能，从而满足电设备的连接需求；而一体多层结构的过流部2和调节部3，能保证过流面的面积满足需求，使大电流安全通过。而本实用新型通过在过流部2和调节部3上设置散热部1，这样能提高整个石墨片与空气接触的面积，进而可以提高石墨片的散热效率。

另一方面，本实用新型通过在膨胀石墨层10的表面喷镀铝箔层20，利用金属铝箔层20具有高热传导和电磁屏蔽性能，不仅可以增强石墨片导热散热效果，而且通过铝箔层20吸收杂波的方式来有效减少电子设备之间的杂波干扰。而在铝箔层20的表面再次喷镀的抗氧性极佳的致密碳化硼涂层30，其熔点高达2350℃，从而确保在热应力高达约2000℃条件下碳化硼涂层30的气密性，使得氧的渗透不可能发生。而且相比现有采用粘接进行涂层复合方式，本实用新型采用等离子喷镀进行涂层复合的方式，能够大大降低发生层间脱落的问题。因此，本实用新型通过在膨胀石墨层10的表面依次喷镀铝箔层20和碳化硼涂层30，使得石墨片具有较高的导电性、抗电磁干扰性和氧化稳定性，从而有效延长石墨片的使用寿命。

在根据本实用新型的可膨胀石墨片的一实施例中，散热部1、调节部3和过流部2为一体成型结构。

在根据本实用新型的可膨胀石墨片的一实施例中，每个过流部2均设置有定位孔21，其用于与外部电设备定位连接。

在根据本实用新型的可膨胀石墨片的一实施例中，膨胀石墨层10的厚度为1～10mm。

在根据本实用新型的可膨胀石墨片的一实施例中，铝箔层20的厚度为0.1～1mm。若铝箔层20的厚度过低，难以有效提高石墨片的导电性能和抗电磁干扰性能。

在根据本实用新型的可膨胀石墨片的一实施例中，碳化硼涂层30的厚度为0.1～1mm。若碳化硼涂层30的厚度过低，则无法保证石墨片的表面气密性，影响石墨片的抗氧化性能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。