一种超厚人工石墨膜的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种超厚人工石墨膜的制造方法，包括以下步骤：步骤一：PI膜卷材的制备；步骤二：装卷；步骤三：真空碳化；首先将舟皿送入碳化炉内抽真空；接着，分段升温；最后，自然冷却至室温；步骤四：高温石墨化；首先，将舟皿送入石墨炉的内部抽真空；接着，向石墨炉的内部填充惰性保护气体；接着，将石墨炉的内部由常温升至1800～2000℃并保温1～1.5h；接着，将石墨炉的内部由1800～2000℃升至2750～2850℃并保温30～50min；最后，自然冷却至室温；步骤五：压延。本发明专利技术针对现有人工石墨膜的单层厚度达不到要求，耐弯折和导热性能差，质量差等问题进行改进，本发明专利技术具有提高人工石墨膜单层厚度、耐弯折性能和导热性能，提升人工石墨膜的质量等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超厚人工石墨膜的制造方法
本专利技术涉及人工石墨膜加工
，尤其涉及一种超厚人工石墨膜的制造方法。
技术介绍
人工石墨膜是一种很薄导热材料，又称为导热石墨膜，导热石墨片，石墨散热片等，为电子产品的薄型化发展提供了可能。人工石墨膜具有良好的再加工性，可根据用途与PET等其他薄膜类材料复合或涂胶，这种材料有弹性，可裁切冲压成任意形状，可多次弯折；适用于将点热源转换为面热源的快速热传导，具有很高的导热性能，是由一种高度定向的石墨聚合物薄膜制成。目前，人工石墨膜广泛的应用于PDP、LCDTV、NotebookPC、UMPC、FlatPanelDisplay、MPU、Projector、PowerSupply、LED，MID,移动电话；DVD；数码相机；电脑及周边设备；传感器；半导体生产设备；光纤通信设备等电子产品中。人工石墨膜的制备包括PI膜绕卷、碳化、石墨化、压延等多个步骤。现有的人工石墨膜制造方法在多个步骤中都存在缺陷和不足，从而导致制备的人工石墨膜的厚度达不到要求，且人工石墨膜的质量也存在缺陷，首先，PI膜绕卷时，没有严格控制PI膜卷材层与层之间的间隙，当PI膜卷材层与层之间的间隙过小时，层与层会贴附在一起，从而使PI膜卷材在烧制时受热不均，当PI膜卷材层与层之间的间隙过大时，人工石墨膜的产能会严重下降，另外，现有人工石墨膜制造方法中的碳化和石墨化过程中分段升温总体升温时间较短，分段升温的最高度温度较低，其中，现有人工石墨膜制造方法的碳化步骤中升温的最高温基本控制在1200℃以下，整体升温时间基本控制在5个小时以内，从而导致，碳化过程中，PI膜无法充分排焦，从而会导致最终制成的人工石墨散膜表面有凸点、亮点和拱边，不利于后端的压延加工；现有人工石墨膜制造方法的石墨化步骤中，分段升温的最高温基本都控制在2600℃～2700℃之间，整体的升温时间基本都在10～12个小时，从而会使制备的人工石墨膜的耐弯折性能和导热性能存在不足，从而降低了人工石墨膜的散热效果，不便于后续的模切加工，基于以上缺陷，通过现有的人工石墨膜制造方法制备出的人工石墨膜的厚度一般不超过60μm。针对以上技术问题，本专利技术公开了一种超厚人工石墨膜的制造方法，本专利技术具有提高人工石墨膜的耐弯折性能和导热性能、减少人工石墨膜表面的凸点、亮点和拱边的缺陷、便于后端进行压延和模切加工、增加单层人工石墨膜的厚度等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种超厚人工石墨膜的制造方法，以解决现有技术中人工石墨膜的制造方法制成的人工石墨膜的耐弯折性能和导热性能差，表面凸点、亮点和拱边缺陷严重，不便于后续的压延和模切加工，单层厚度达不到要求等技术问题，本专利技术具有提高人工石墨膜的耐弯折性能和导热性能、减少人工石墨膜表面的凸点、亮点和拱边的缺陷、便于后端进行压延和模切加工、增加单层人工石墨膜的厚度等优点。本专利技术通过以下技术方案实现：本专利技术公开了一种超厚人工石墨膜的制造方法，包括以下步骤：步骤一：PI膜卷材的制备，通过复卷机将PI膜绕卷在石墨杆上，获得PI膜卷材；步骤二：装卷，将PI膜卷材放置于舟皿中；步骤三：真空碳化；首先，将舟皿送入碳化炉内并关闭炉门；然后，通过真空泵机组将碳化炉的内部抽至真空状态；接着，以5～7℃/min的速度将碳化炉的内部由常温升至520～550℃；接着，以1.5～2℃/min的速度将碳化炉的内部由520～550℃升至910～960℃；接着，以2.5～3.5℃/min的速度将碳化炉的内部由910～960℃升至1250～1350℃；最后，让碳化炉自然冷却至室温，得到碳化膜；步骤四：高温石墨化；首先，将舟皿从碳化炉内取出并送入石墨炉的内部，关闭石墨炉的炉门；然后，将石墨炉的内部抽至真空状态；接着，向石墨炉的内部填充惰性保护气体；接着，以10～12℃/min的速度将石墨炉的内部由常温升至1800～2000℃；接着，让石墨炉在1800～2000℃的温度下保温1～1.5h；接着，以5～6℃/min的速度将石墨炉的内部由1800～2000℃升至2750～2850℃；接着，让石墨炉在2750～2850℃的温度下保温30～50min；最后，让石墨炉自然冷却至室温，获得石墨化膜；步骤五：压延，将石墨化膜通过压延工艺压附在离型膜上，得到超厚人工石墨膜。进一步的，为了使PI膜卷材在烧制的过程中能够受热均匀，且尽可能提高人工石墨膜的产能，步骤一中，PI膜卷材每层之间的间隙为160～180μm。进一步的，为了提高单层人工石墨膜的厚度，PI膜的厚度为80～160μm。进一步的，为了提高PI膜卷材的盛放量，从而提高人工石墨膜的加工效率和产能，步骤二中，舟皿分为三层，每一层放置12卷PI膜卷材。进一步的，为了防止碳化炉内的气压对碳化过程造成影响，步骤三中，通过真空泵机组将碳化炉的内部抽至真空状态，使碳化炉内的真空度控制在500pa以下，并保压30min以上。进一步的，为了在最大程度上减少碳化膜在石墨化过程中的副反应，步骤四中，惰性保护气体为氦气、氩气或者氙气。本专利技术具有以下优点：本专利技术中严格控制PI膜卷材层与层之间的间隙，延长碳化和石墨化过程中的整体升温时间，并且提高碳化和石墨化过程中的最高升温温度，从而使PI膜充分碳化和石墨化，从而显著提高人工石墨膜的耐弯折性能和导热性能、减少人工石墨膜表面的凸点、亮点和拱边的缺陷、便于后端进行压延和模切加工以及增加单层人工石墨膜的厚度。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1实施例1公开了一种超厚人工石墨膜的制造方法，包括以下步骤：步骤一：PI膜卷材的制备，通过复卷机将PI膜绕卷在石墨杆上，获得PI膜卷材，PI膜卷材每层之间的间隙为160～180μm，PI膜的厚度为80μm；步骤二：装卷，将PI膜卷材放置于舟皿中，舟皿分为三层，每一层放置12卷PI膜卷材；步骤三：真空碳化；首先，将舟皿送入碳化炉内并关闭炉门；然后，通过真空泵机组将碳化炉的内部抽至真空状态，使碳化炉内的真空度控制在500pa以下，并保压30min以上；接着，以7℃/min的速度将碳化炉的内部由常温升至520℃；接着，以2℃/min的速度将碳化炉的内部由520℃升至910℃；接着，以3.5℃/min的速度将碳化炉的内部由910℃升至1250℃；最后，让碳化炉自然冷却至室温，得到碳化膜；步骤四：高温石墨化；首先，将舟皿从碳化炉内取出并送入石墨炉的内部，关闭石墨炉的炉门；然后，将石墨炉的内部抽至真空状态；接着，向石墨炉的内部填充惰性保护气体，惰性保护气体为氦气、氩气或者氙气；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超厚人工石墨膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：PI膜卷材的制备，通过复卷机将PI膜绕卷在石墨杆上，获得PI膜卷材；/n步骤二：装卷，将所述PI膜卷材放置于舟皿中；/n步骤三：真空碳化；/n首先，将所述舟皿送入碳化炉内并关闭炉门；/n然后，通过真空泵机组将所述碳化炉的内部抽至真空状态；/n接着，以5～7℃/min的速度将所述碳化炉的内部由常温升至520～550℃；/n接着，以1.5～2℃/min的速度将所述碳化炉的内部由520～550℃升至910～960℃；/n接着，以2.5～3.5℃/min的速度将所述碳化炉的内部由910～960℃升至1250～1350℃；/n最后，让所述碳化炉自然冷却至室温，得到碳化膜；/n步骤四：高温石墨化；/n首先，将所述舟皿从所述碳化炉内取出并送入石墨炉的内部，关闭所述石墨炉的炉门；/n然后，将所述石墨炉的内部抽至真空状态；/n接着，向所述石墨炉的内部填充惰性保护气体；/n接着，以10～12℃/min的速度将所述石墨炉的内部由常温升至1800～2000℃；/n接着，让所述石墨炉在1800～2000℃的温度下保温1～1.5h；/n接着，以5～6℃/min的速度将所述石墨炉的内部由1800～2000℃升至2750～2850℃；/n接着，让所述石墨炉在2750～2850℃的温度下保温30～50min；/n最后，让所述石墨炉自然冷却至室温，获得石墨化膜；/n步骤五：压延，将所述石墨化膜通过压延工艺压附在离型膜上，得到超厚人工石墨膜。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超厚人工石墨膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：PI膜卷材的制备，通过复卷机将PI膜绕卷在石墨杆上，获得PI膜卷材；
步骤二：装卷，将所述PI膜卷材放置于舟皿中；
步骤三：真空碳化；
首先，将所述舟皿送入碳化炉内并关闭炉门；
然后，通过真空泵机组将所述碳化炉的内部抽至真空状态；
接着，以5～7℃/min的速度将所述碳化炉的内部由常温升至520～550℃；
接着，以1.5～2℃/min的速度将所述碳化炉的内部由520～550℃升至910～960℃；
接着，以2.5～3.5℃/min的速度将所述碳化炉的内部由910～960℃升至1250～1350℃；
最后，让所述碳化炉自然冷却至室温，得到碳化膜；
步骤四：高温石墨化；
首先，将所述舟皿从所述碳化炉内取出并送入石墨炉的内部，关闭所述石墨炉的炉门；
然后，将所述石墨炉的内部抽至真空状态；
接着，向所述石墨炉的内部填充惰性保护气体；
接着，以10～12℃/min的速度将所述石墨炉的内部由常温升至1800～2000℃；
接着，让所述石墨炉在1800～2000℃的温度下保温1～1.5h；
接着，以5～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱先磊，葛志远，王星，
申请(专利权)人：安徽恒炭新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34