端部石墨板、中间石墨板及石墨治具的制作方法

1.本实用新型涉及治具技术领域，尤其是涉及一种石墨治具。


背景技术：

2.随着5g时代的到来，电子设备一次所传输的数据信息更多，传输速度也更快。数据量和数据传输速度的增加，对电子设备的散热性能有了更高的要求。均热板因其极高的导热速率而普遍应用于电子设备的散热中，其中，不锈钢均热板因其高强度、轻重量和厚度薄的特点，具有极高的应用价值。
3.烧结是均热板制备过程的关键工序，由于石墨优良的导热性能，往往采用石墨材质的治具对均热板进行烧结。但是在高温条件下，不锈钢与石墨会发生反应或渗碳，导致不锈钢与石墨相互粘结在一起，从而导致样品扭曲变形。因此，有必要针对该问题，对石墨治具进行改进。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种石墨治具，能够防止均热板与石墨治具在烧结时发生粘结。
5.根据本实用新型的第一方面实施例的端部石墨板，所述端部石墨板的一个侧面设有一层隔离层，所述隔离层用于与均热板贴合。
6.根据本实用新型实施例的端部石墨板，至少具有如下有益效果：通过在端部石墨板上设置有隔离层，将石墨板与均热板隔开，防止石墨板与均热板直接接触，避免石墨板与均热板在烧结时粘结。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述隔离层为不锈钢层，所述不锈钢层与所述端部石墨板烧结固定。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述隔离层为陶瓷层，所述陶瓷层与所述端部石墨板烧结固定。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述陶瓷层的材料包括氧化锆粉或氧化铝粉。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述隔离层为所述氧化锆粉或氧化铝粉的粉末粒径≤30μm。
11.根据本实用新型的第二方面实施例的中间石墨板，所述中间石墨板的两个相对的侧面均设有一层隔离层，所述隔离层用于与均热板贴合。
12.根据本实用新型实施例的中间石墨板，至少具有如下有益效果：通过在中间石墨板的两个相对的侧面上均设置有隔离层，使石墨板的两个相对的侧面与均热板隔开，防止石墨板与均热板直接接触，避免石墨板与均热板在烧结时粘结。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述中间石墨板的所述隔离层为不锈钢层，所述不锈钢层与所述中间石墨板烧结固定。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述中间石墨板的所述隔离层为陶瓷层，所述陶
瓷层与所述中间石墨板烧结固定。
15.根据本实用新型的第三方面实施例的石墨治具，包括两个端部石墨板，两个所述端部石墨板层叠设置，两个所述端部石墨板相互靠近的侧面设有隔离层，所述隔离层用于与均热板贴合。
16.根据本实用新型实施例的石墨治具，至少具有如下有益效果：通过两个设置有隔离层的端部石墨板组成的石墨治具，将均热板夹紧于两个端部石墨板的隔离层之间进行烧结，可以有效防止均热板与石墨治具在烧结时粘结，确保均热板的烧结效果。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述石墨治具还包括至少一片中间石墨板，所述中间石墨板的两个相对的侧面设有一层所述隔离层，所述中间石墨板位于两个所述端部石墨板之间。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
20.图1为本实用新型第一方面实施例的端部石墨板的示意图；
21.图2为本实用新型第一方面实施例的中间石墨板的正视图；
22.图3为图2中中间石墨板的俯视图；
23.图4为均热板放置于中间石墨板的示意图；
24.图5为均热板与石墨治具配合烧结时的示意图。
25.附图标记：
26.石墨板100；
27.隔离层200、第一隔离层210、第二隔离层220；
28.容置槽300、第一容置槽310、第二容置槽320；
29.均热板400、注水咀410；
30.石墨治具500。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所
指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
34.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
35.本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.参照图1和图4，根据本实用新型的第一方面实施例的端部石墨板，包括石墨板100和隔离层200，隔离层200用于与均热板400贴合，隔离层200贴合于石墨板100。具体的，石墨板100的一侧面与隔离层200贴合，当烧结均热板400时，将均热板400放置于石墨治具设置有隔离层200的一面，在高温下对均热板400进行烧结。通过在石墨板100上设置有隔离层200，将石墨板100与不锈钢均热板400隔开，防止石墨板100与不锈钢均热板400直接接触，避免石墨治具与不锈钢均热板400在烧结时粘结。
37.根据本实用新型的一些实施例，隔离层200为不锈钢层，不锈钢层与石墨板100烧结固定。由于烧结时不锈钢之间不会发生反应，将隔离层200的材料设置为不锈钢，可以有效解决不锈钢均热板400在烧结时与石墨板100粘结的问题。可以理解的是，不锈钢层也可应用于其他材质的均热板400的烧结，只要满足该均热板400在烧结时不与不锈钢发生反应即可。不锈钢层与石墨板100在烧结时会发生反应或渗碳从而相互粘结，利用该特性，将不锈钢层与石墨板100贴合后进行烧结，从而将不锈钢层与石墨板100固定。
38.根据本实用新型的一些实施例，隔离层200为陶瓷层，陶瓷层与石墨板100烧结固定。具体的，陶瓷具有耐高温性，且在高温下不与金属和石墨发生反应，利用该特性，选择陶瓷作为隔离层200的材料，可以有效防止均热板400与石墨板100在烧结时直接接触，解决均热板400在烧结时与石墨板100粘结的问题。
39.陶瓷层由陶瓷粉混合液涂抹后干燥形成。陶瓷粉混合液在涂抹完成后，依靠风干成型需要较长的时间周期，在风干过程中容易混入其他杂质，且陶瓷层内部水分难以确保完全排出，影响后续对均热板400的烧结。因此，在完成陶瓷粉混合液的涂抹后，对端部石墨板进行烧结处理，加快陶瓷层的成型速度，确保陶瓷层内部水分排出，提高陶瓷层的致密性，使陶瓷层固定于石墨板100上，提高石墨板100与陶瓷层的连接强度。
40.根据本实用新型的一些实施例，陶瓷层的材料包括金属氧化物粉末，金属氧化物粉末包括氧化锆粉或氧化铝粉。具体的，陶瓷的主要组成材料为金属氧化物粉末，金属氧化物粉末中，氧化锆和氧化铝具有高强度、高硬度、高熔点、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等特点，将氧化锆和氧化铝应用于陶瓷层中，陶瓷层也将具有耐高温、高熔点、耐磨损等特点，有利于陶瓷层在烧结时保持结构稳定性，增加陶瓷层的使用寿命。
41.根据本实用新型的进一步实施例，金属氧化物粉末的粉末粒径≤30μm。具体的，陶瓷层是通过将陶瓷粉混合液涂抹于石墨板100表面形成的，当金属氧化物粉末的粉末粒径大于30μm时，陶瓷粉混合液容易沉淀，难以在石墨板100表面涂抹开，导致涂抹不均匀，影响陶瓷层成型后的平面度，且陶瓷分混合液在该粉末粒径的范围下，对石墨板100表面的附着
力减小，容易从石墨上脱落，同样影响了陶瓷层的成型。因此将金属氧化物粉末的粉末粒径设置为小于等于30μm。
42.参照图2，根据本实用新型的第二方面实施例的中间石墨板，中间石墨板的两个相对的侧面均设有一层隔离层200，隔离层用于与均热板400贴合。具体的，在石墨板100的上端面设置有第一隔离层210，在石墨板100的下端面设置有第二隔离层220，通过第一隔离层210和第二隔离层220的设置，使中间石墨板的两端面均可作为均热板400的加工面，确保均热板400在设置有隔离层200的一面进行烧结，起到防呆的作用，防止石墨板100与均热板400直接接触，避免石墨板100与均热板400在烧结时粘结。
43.需要说明的是，中间石墨板的第一隔离层210和第二隔离层220设置为不锈钢层或陶瓷层时，中间石墨板的不锈钢层和陶瓷层的功能和组分与端部石墨板的隔离层200设置为不锈钢层或陶瓷层时相同，其区别仅在于设置位置的不同，故不再重复的叙述。
44.参照图5，根据本实用新型的第三方面实施例的石墨治具500，包括两个端部石墨板，两个端部石墨板层叠设置，两个端部石墨板相互靠近的侧面设有隔离层200，隔离层200用于与均热板400贴合。具体的，在对均热板400进行烧结时，将均热板400夹紧于两个端部石墨板的隔离层200之间，有效防止均热板400与石墨板100在烧结时粘结，确保均热板400的烧结效果，防止均热板400滑落。
45.根据本实用新型的一些实施例，石墨治具500还包括至少一片中间石墨板，中间石墨板的两个相对的侧面设有一层隔离层200，中间石墨板位于两个端部石墨板之间。具体的，通过在两个端部石墨板之间设置有中间石墨板，增加了一次烧结操作所能烧结的均热板400的数量，提高一次烧结操作的均热板产出效率。可以理解的是，中间石墨板可以设置有多片，中间石墨板的数量满足生产需求即可。
46.参照图1、图2，根据本实用新型的进一步实施例，端部石墨板和中间石墨板均设置有容置槽300，容置槽300用于容置均热板400的注水咀410。具体的，注水咀410用于均热板400后续冷却液的注入使用。参照图4和图5，在均热板400进行烧结时，将均热板400的注水咀410对准容置槽300后进行放置，同时，另一端部石墨板的容置槽300与注水咀410对准后，压紧均热板400，将均热板400与石墨治具放入烧结炉中进行烧结。通过容置槽300的设置，防止石墨治具对均热板400进行压紧时损坏注水咀410，同时对均热板400的放置起到定位作用，在多个均热板400放置于石墨治具同一加工面上时，防止各均热板400间相互干涉。
47.参照图3，根据本实用新型的进一步实施例，容置槽300包括第一容置槽310和第二容置槽320，第一容置槽310与第二容置槽320的连接处设置有过渡区域，过渡区域的宽度沿第一容置槽310朝向第二容置槽320的方向不断减小。具体的，参照图4，为便于冷却液的注入，注水咀410末端的孔径较大，注水咀410近均热板400中心端的孔径较小，因此设置有第一容置槽310容置注水咀410的大孔径部分，设置有第二容置槽320容置注水咀410的小孔径部分，第一容置槽310与第二容置槽320的连接处过渡区域设置为弧形，避免注水咀410在放入容置槽300内时，与连接处的直角发生碰撞，对注水咀410造成结构损伤。
48.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。