一种高导热石墨膜的制造方法及系统技术方案

技术编号:8127294 阅读:358 留言:0更新日期:2012-12-26 22:11
本发明专利技术提供一种高导热石墨膜的制造方法及系统,属于散热技术领域。该方法包括有如下步骤:步骤1,采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料,进行碳化处理;步骤2,将碳化处理之后的碳化膜材料,进行升温处理,使其逐步达到石墨化温度;步骤3,在石墨化温度范围内,选择温度参考点,以温度参考点为参照温度,在阈值范围的变化范围内进行周期性振荡,其中在整个石墨化温度范围内,所完成的振荡周期包括三次及三次以上。利用本发明专利技术,能够通过温度振荡的方式,来改进石墨膜材料的制造工艺,提高石墨膜材料的品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于散热
,涉及高导热石墨膜材料。
技术介绍
目前,石墨膜材料因其优异的特性,包括高导热性、耐热、耐腐蚀以及高导电性,在目前的エ业应用中,广泛应用在电子类产品散热、耐热密封材料、发热体等
比如,目前广泛使用的手持終端中,智能手机因为自身的尺寸小、电子元件密集度高、发热量大等特点,需要通过高热导率、轻质、稳定的材料来实现散热功能。在实际应用中,具有高散热性能的石墨膜材料,是优良的解决方案。 石墨膜材料的制造方案,当前的典型实施方式,包括有膨胀石墨法,它是通过将天然石墨和浓酸相混合,使其膨胀生成人造石墨,去酸之后高压压挤生成石墨膜。需要指出的是,利用这种方法制造的人造石墨膜材料,在导热性能、导电性能以及强度方面,都不算是很理想。另一典型实施方式,是选择有机的高分子薄膜材料直接进行热处理,进行石墨化。在进行石墨膜材料制备的过程中,不会混入酸成分等杂质,另一方面,所制造的石墨膜材料在耐弯曲性、导热性、导电性等方面,都有较大的优势。通过高分子薄膜材料进行石墨化的过程中,加工的エ艺条件会对生成的石墨膜的品质,产生较大的影响。在这种情况下,如何选择更为合适的エ艺条件来制备石墨膜材料,是ー个重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的,是提供一种高导热石墨膜的制造方法以及对应的系统,利用本专利技术,能够通过温度振荡的方式,来改进石墨膜材料的制造エ艺。本专利技术提高ー种高导热石墨膜材料的制造方法,该方法包括有如下步骤步骤I,采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料,进行碳化处理;步骤2,将碳化处理之后的碳化膜材料,进行升温处理,使其逐步达到石墨化温度; 步骤3,在石墨化温度范围内,选择温度參考点,以温度參考点为參照温度,在阈值范围的变化范围内进行周期性振荡,其中在整个石墨化温度范围内,所完成的振荡周期包括三次及三次以上。进ー步,所述的石墨化温度,在2400°C -3300°C之间。进ー步,所述的用以设置温度參考点的石墨化温度,优选为2600°C -3100°C之间。进一歩,所述的温度參考点,优选的温度设置范围,是在加上或减去温度阈值的情况下,仍在前述的2600°C -3100°C的温度范围之间。进一歩,所述温度的阈值范围为25°C -200V之间。进ー步,所述的温度的阈值范围,优选为80°C _150°C之间。进ー步,所述的在石墨化温度范围内所进行的温度振荡周期,优选为4-15次。进ー步,所述的温度振荡周期,进ー步优选为6-12次。进ー步,所述的石墨化温度范围内的时间,对应在10分钟-1200分钟之间。进一歩,所述的高分子薄膜材料为聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚噁ニ唑(POD)、聚苯并噁唑(PBO)、聚苯并双噁唑(PBBO)、聚噻唑(PT)、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并双噻唑(PBBT)、聚对亚苯基亚こ烯基(PPV)、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并双咪唑(PBBI)至少其中之O进ー步,在石墨化温度范围内,选择温度參考点,以该温度參考点为參照温度,在阈值范围的变化范围内完成至少一次周期性振荡的情况下; 将温度參考点进行升温或降温,在升温及降温的过程中,选择其它的温度參考点来完成温度的周期性振荡。进ー步,设置预定的温度间隔周期或时间间隔周期,在石墨化温度范围内,经判断达到预定的温度间隔周期或时间间隔周期后,来选择对应的温度点为温度參考点,进行周期性振荡。本专利技术还提供ー种高导热石墨膜材料的制造系统,该系统包括石墨化炉,用以将高分子薄膜材料经过碳化处理之后的碳化膜材料,在石墨化环境下及石墨化温度范围内进行石墨化处理;温度振荡单元,它包括有如下部分,温度參考点选择模块,用以设定温度參考点,阈值范围设定模块,用以设定以温度參考点为參照温度的情况下,温度周期性振荡的浮动范围,周期设定模块,用以设定温度周期性振荡的时间量,振荡次数设定模块,用以设定发生温度周期性振荡的次数,温度振荡执行模块,用以将通过温度參考点选择模块所设定的温度參考点,以及阈值范围设定模块所设定的温度阈值范围,来发出石墨化炉的温度调节指令。进ー步,所述的阈值设定模块,所设定的温度振荡的浮动范围为25°C -200°C之间。进ー步,所述的振荡次数设定模块,在石墨化温度范围内所设定的温度振荡周期为4-15次。进一歩,所述的高分子薄膜材料为聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚噁ニ唑(POD)、聚苯并噁唑(PBO)、聚苯并双噁唑(PBBO)、聚噻唑(PT)、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并双噻唑(PBBT)、聚对亚苯基亚こ烯基(PPV)、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并双咪唑(PBBI)至少其中之O本专利技术中,在石墨化温度的有效范围内,温度的改变和石墨化的进程具有关联性。在温度的周期性振荡过程中,温度升高能够加快碳化膜材料石墨化;另一方面,当温度降低时,又会使得已经石墨化的膜材料之间相对地发生沉积作用,从而改善碳膜材料的石墨化进程。附图说明图I是本专利技术所描述的高导热石墨膜材料制造系统的结构框图。图2是本专利技术所描述方法的流程图,为ー种实施例。图3是本专利技术所描述方法的流程图,为另一种实施例。具体实施例方式參图I所示,在图中展示了碳化炉100,石墨化炉200,以及和石墨化炉相连接的温度振荡单元300。在所述的温度振荡单元300中,分别设置有温度參考点选择模块310,阈值范围设定模块320,周期设定模块330,振荡次数设定模块340,以及温度振荡执行模块350。在本实施例中,所采用的高分子薄膜材料,作为举例而非限定,为聚酰亚胺(PI)薄膜。其薄膜的厚度,在5μπι-500μπι之间。所述的碳化炉100,是用以将高分子薄膜材料进行碳化处理的功能结构。在本专利技术 中,拿聚酰亚胺进行举例,实施的过程是这样的碳化的温度适合选在600°C -1800°C之间,作为举例,可以将其选择为1000°C。在碳化炉100中进行加热处理。其中,在500°C -700°C之间高分子薄膜材料会进行分解,分解气体包括一氧化碳、ニ氧化碳、氮气、氨气,以及苯、苯胺、苯酚、苄腈等有机物。温度继续升高到1000°C左右,主要获得碳化后的薄膜结构。当然,在本实施例中,具体的温度变化过程以及エ艺,不作具体限定,但可以有效地实现高分子薄膜材料的碳化操作。经碳化炉100的处理之后,获得的碳化膜材料转入到石墨化炉200中进行石墨化处理。需要指出的是,碳化炉100和石墨化炉200还可以是同一个加热结构,只是通过两个过程,分别进行碳化处理和石墨化处理,就可以了。进行石墨化处理的温度,通常在2400°C -3300°C之间。在具体操作的时候,根据设备能够承受的温度,以及节能等角度的考量,所述的石墨化温度优选为2600°C -3100°C之间。而达到这ー温度的过程,可以通过逐步升温的方式来实现。比如说,以每分钟升温5-15 °C的升温速度,来逐步将温度升高到石墨化温度的范围之内。在达到石墨化温度的范围之后,就可以通过本专利技术所描述的温度振荡单元300,来产生相应的温度振荡效果。其中的温度振荡单元300,它所包括的温度參考点选择模块310,用以允许用户设定温度參考点。在具体实施时,可以包括多个和温度參考点相关的选项。比如,可以选择静态的温度參考点,如选择温度2700°C为振荡的温度參考点;也可以选择动态的温度參考点,比如在温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于该方法包括有如下步骤:步骤1,采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料,进行碳化处理;步骤2,将碳化处理之后的碳化膜材料,进行升温处理,使其逐步达到石墨化温度;步骤3,在石墨化温度范围内,选择温度参考点,以温度参考点为参照温度,在阈值范围的变化范围内进行周期性振荡,其中在整个石墨化温度范围内,所完成的振荡周期包括三次及三次以上。

【技术特征摘要】
1.一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于该方法包括有如下步骤 步骤I,采集用以进行碳化和石墨化处理的高分子薄膜材料,进行碳化处理; 步骤2,将碳化处理之后的碳化膜材料,进行升温处理,使其逐步达到石墨化温度; 步骤3,在石墨化温度范围内,选择温度参考点,以温度参考点为参照温度,在阈值范围的变化范围内进行周期性振荡,其中在整个石墨化温度范围内,所完成的振荡周期包括三次及三次以上。2.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的石墨化温度,在2400°C -3300°C之间。3.根据权利要求2所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的用以设置温度参考点的石墨化温度,优选为2600°C -3100°C之间。4.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的温度参考点,优选的温度设置范围,是在加上或减去温度阈值的情况下,仍在前述的26000C -3100°C的温度范围之间。5.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述温度的阈值范围为25°C _200°C之间。6.根据权利要求5所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的温度的阈值范围,优选为80°C _150°C之间。7.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的在石墨化温度范围内所进行的温度振荡周期,优选为4-15次。8.根据权利要求7所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的温度振荡周期,进一步优选为6-12次。9.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的石墨化温度范围内的时间,对应在10分钟-1200分钟之间。10.根据权利要求I所述的一种高导热石墨膜材料的制造方法,其特征在于所述的高分子薄膜材料为聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚噁二唑(POD)、聚苯并噁唑(PBO)、聚苯并双噁唑(PBBO)、聚噻唑(PT)、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并双噻唑(PBBT)、聚对亚苯基亚乙烯基(PPV)、聚苯并咪唑(PBI)、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐世中其他发明人请求不公开姓名
申请(专利权)人:常州碳元科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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