一种大尺寸高导热石墨膜及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高导热石墨膜领域，尤其涉及一种大尺寸高导热石墨膜及其生产方法。
【背景技术】
[0002]石墨是由碳元素形成的一种同素异形体，其中的每个碳原子通过共价键与相邻的三个碳原子结合，构成六边形的网状结构。由于其完善的分子结构，电子可以在平面内自由的迁移，由此带来了其独特的热学，电学、化学等性能，可以广泛应用于电子、显示、原子能和国防等工业中。在最近的工业应用中，石墨膜材料因为具有远超金属材料的导热性能，超薄的形态及良好的耐弯折性，在电子显示产品如手机平板电脑的电子元器件领域得到了广泛的应用。
[0003]高导热石墨膜的制备是将高分子薄膜经过高温石墨化处理后得到的。通过这种方法制得的薄膜材料热导率在800-2000 W/mk,厚度最薄可以控制在10微米以下。但是，由于石墨化处理一般是在石墨化炉中实现的，而因为石墨化炉体体积的限制，高导热石墨膜的尺寸也受到了限制，一般不会超过炉体的截面积。由于石墨膜只有在连续完整的情况下，才能保证其连续的高导热率，因此小尺寸的石墨膜在一些领域如大尺寸电视等领域会受到非常大的限制。然而增加石墨化炉体的体积，又会带来温度分布变差，功耗增加，质量和效率下降的问题。
[0004]因此，如何在现有的设备条件下增加石墨膜的面积从而实现大尺寸高导热石墨膜及其生产方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种大尺寸高导热石墨膜及其生产方法。
[0006]为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案:
一种大尺寸闻导热石墨I旲，所述闻导热石墨I旲的导热率大于800w/mk,长度大于500mm,厚度在 5um-100um。
[0007]优选的，在上述的大尺寸高导热石墨膜及其生产方法中，所述石墨导热膜99.99%的成份为碳。
[0008]本发明还提供了一种大尺寸高导热石墨膜的生产方法，所述生产方法为:
步骤I，将所需长度高分子薄膜折叠；
步骤2，在折叠后的高分子薄膜每层之间施加石墨粉；
步骤3，将步骤2所得的叠层高分子薄膜放入碳化炉进行碳化处理；
步骤4，步骤3所得的已碳化材料放入石墨化炉进行石墨化处理；
步骤5，将步骤4所得的石墨化材料取出展开，得到最终的大尺寸石墨膜材料。
[0009]优选的，所述高分子薄膜为聚醚砜酮，聚苯撑亚乙烯基，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，酚醛树脂，聚噁二唑中的一种或多种的组合。
[0010]优选的，所述石墨粉均匀的分布在高分子膜上，石墨粉的直径平均在Ι-lOum，用量在 l-100g/m2。
[0011]优选的，所述碳化过程的碳化温度在500-1400°C，碳化时间在4_20个小时。
[0012]优选的，所述石墨化过程的石墨化温度在2200_3300°C，石墨化时间在4_20个小时。
[0013]本发明公开了一种大尺寸高导热石墨膜及其生产方法，该高导热石墨膜的导热率大于800w/mk,长度大于500mm,厚度在5um-100um,大尺寸的高导热石墨膜制作方法是,在热处理之前将高分子薄膜折叠，并在每两层高分子薄膜之间铺设石墨粉，高温处理后，将所得的薄膜展开即可得到本发明所述大尺寸高导热石墨膜。本发明产品由于具有较大尺寸，从而扩大了石墨膜的应用领域。
【附图说明】
[0014]本发明的大尺寸高导热石墨膜及其生产方法由以下的实施例及附图给出。
[0015]图1是本发明一实施例的大尺寸高导热石墨膜的结构示意图。
[0016]图中，1-高分子薄膜，2-石墨粉。
[0017]_
【具体实施方式】
[0018]以下将对本发明的大尺寸高导热石墨膜及其生产方法作进一步的详细描述。
[0019]下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
[0020]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0021]为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0022]请参阅图1,图1所示是本发明一实施例的大尺寸高导热石墨膜的结构示意图。该闻导热石墨I旲包括闻分子薄I旲和石墨粉，该闻导热石墨I旲的导热率大于800w/mk,长度大于500mm，厚度在5um-100um。该高导热石墨膜99.99%的成份为碳。这种大尺寸高导热石墨膜的生产方法如下:
首先，将所需长度高分子薄膜折叠；
然后，在折置后的闻分子薄I旲每层之间施加石墨粉；
然后，将所得的叠层高分子薄膜放入碳化炉进行碳化处理；
然后，所得的已碳化材料放入石墨化炉进行石墨化处理；
最后，将所得的石墨化材料取出展开，得到最终的大尺寸石墨膜材料。
[0023]所述高分子薄膜为聚醚砜酮，聚苯撑亚乙烯基，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，酚醛树脂，聚噁二唑中的一种或多种的组合。
[0024]所述石墨粉均匀的分布在高分子膜上，石墨粉的直径平均在Ι-lOum，用量在1-lOOg/m2。
[0025]所述碳化过程的碳化温度在500_1400°C，碳化时间在4_20个小时。
[0026]所述石墨化过程的石墨化温度在2200-3300°C，石墨化时间在4_20个小时。
[0027]综上所述，本发明提供的大尺寸高导热石墨膜及其生产方法，该高导热石墨膜的导热率大于800w/mk,长度大于500mm,厚度在5um-100um,大尺寸的高导热石墨膜制作方法是，在热处理之前将高分子薄膜折叠，并在每两层高分子薄膜之间铺设石墨粉，高温处理后，将所得的薄膜展开即可得到本发明所述大尺寸高导热石墨膜。本发明产品由于具有较大尺寸，从而扩大了石墨膜的应用领域。
[0028]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种大尺寸高导热石墨膜，其特征在于，该高导热石墨膜包括高分子薄膜和石墨粉，该高导热石墨膜的导热率大于800w/mk,长度大于500mm,厚度在5um-100um。
2.根据权利要求1所述的大尺寸高导热石墨膜，其特征在于，所述石墨导热膜99.99%的成份为碳。
3.—种大尺寸高导热石墨膜的生产方法，其特征在于，所述生产方法为: 步骤I，将所需长度高分子薄膜折叠； 步骤2，在折叠后的高分子薄膜每层之间施加石墨粉； 步骤3，将步骤2所得的叠层高分子薄膜放入碳化炉进行碳化处理； 步骤4，步骤3所得的已碳化材料放入石墨化炉进行石墨化处理； 步骤5，将步骤4所得的石墨化材料取出展开，得到最终的大尺寸石墨膜材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述高分子薄膜为聚醚砜酮，聚苯撑亚乙烯基，聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，酚醛树脂，聚噁二唑中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石墨粉均匀的分布在高分子膜上，石墨粉的直径平均在Ι-lOum，用量在l-100g/m2。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碳化过程的碳化温度在500-1400°C，碳化时间在4-20个小时。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述石墨化过程的石墨化温度在2200-3300°C，石墨化时间在4-20个小时。
【专利摘要】本发明公开了一种大尺寸高导热石墨膜及其生产方法，该高导热石墨膜的导热率大于800w/mk，长度大于500mm，厚度在5um-100um，大尺寸的高导热石墨膜制作方法是，在热处理之前将高分子薄膜折叠，并在每两层高分子薄膜之间铺设石墨粉，高温处理后，将所得的薄膜展开即可得到本发明所述大尺寸高导热石墨膜。本发明产品由于具有较大尺寸，从而扩大了石墨膜的应用领域。
【IPC分类】C01B31-04
【公开号】CN104692361
【申请号】CN201310639624
【发明人】刘华斌, 王兵
【申请人】凯尔凯德新材料科技泰州有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月4日