平滑表面石墨膜和其制造方法技术

提供一种石墨膜，其是在原料高分子膜的焙烧中，对自然的收缩·膨胀施加各种限制而得到的、厚度10nm～12μm、面积5×5mm

Smooth surface graphite film and process for producing the same

A graphite film is obtained by applying various restrictions on natural shrinkage and expansion in the roasting of a polymeric membrane of a raw material with a thickness of 10nm to 12 mu m and an area of 5 * 5mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平滑表面石墨膜和其制造方法
本专利技术涉及表面平滑性极优异、薄且大面积、且a-b面方向、即膜面方向的电导率为8000S/cm以上的高品质的石墨膜和其制造方法。
技术介绍
石墨膜由于优异的耐热性、耐化学药品性、高导热性、高导电性等而作为工业材料占有重要的位置，作为导电体、散热材料、耐热密封材料、垫片、放热体等而被广泛利用。在电子设备等的进一步小型化、薄型化、高性能化推进的过程中，对于石墨膜，日益强烈要求更优异的表面平滑性、薄度、均匀性、大面积、高导电性、高导热性等。石墨晶体的基本结构为以六角网状连接的碳原子形成的基底面规则准确地堆积而成的层状结构(将堆积的方向称为c轴，将以六角网状连接的碳原子形成的基底面的扩展方向称为a-b面方向)。基底面内的碳原子以共价键牢固地连接，其原子间隔为另一方面，堆积的层间的结合依赖于弱的范德华(vanderWaals)力，层间隔为理想的石墨晶体根据层间的堆积方式有属于六方晶系的石墨晶体和属于菱面体晶系的石墨晶体，普通的结构为六方晶系。石墨中的电导率反映这样的各向异性而在a-b面方向上大，该方向的电导率根据以六角网状连接的碳原子形成的层的结构的良好与否，成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单独的石墨膜，其厚度为10nm～12μm、面积为5×5mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.12 JP 2015-025580;2015.07.22 JP 2015-145321.一种单独的石墨膜，其厚度为10nm～12μm、面积为5×5mm2以上、电导率为8000S/cm以上、表面的算术平均粗糙度Ra为200nm以下。2.根据权利要求1所述的石墨膜，其特征在于，通过基于TEM的截面观察，石墨膜为与石墨膜面平行的石墨烯无间隙地堆积而成的层状结构。3.根据权利要求1或2所述的石墨膜，其特征在于，通过基于SEM的截面观察，石墨膜具有与石墨膜面平行的无空隙的层状结构。4.一种单独的石墨膜，其厚度为10nm～12μm、面积为5×5mm2以上、电导率为8000S/cm以上，TEM截面图像和/或SEM截面图像中观察到平坦的石墨烯的无间隙的层叠结构，该平坦层叠部分的算术平均粗糙度Ra为200nm以下。5.一种权利要求1～4中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，包括：将高分子膜碳化、石墨化而得到石墨膜的工序，该碳化/石墨化工序包括如下工艺：对高分子膜进行碳化、或者进行石墨化、或者进行碳化和石墨化时，限定膜面方向的尺寸，由此减小石墨膜的表面的算术平均粗糙度Ra。6.根据权利要求5所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，碳化时最终限定的膜面方向的尺寸为：对原始高分子膜不进行尺寸限定而以其能够自然收缩的状态进行碳化的情况下得到的碳化膜的膜面方向的尺寸的100.2％～112％。7.根据权利要求6所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，碳化时最终限定的膜面方向的尺寸为原始高分子膜的膜面方向的尺寸的75％～87％。8.一种权利要求1～4中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，包括：将高分子膜碳化、石墨化而得到石墨膜的工序，该碳化/石墨化工序包括如下工艺：对高分子膜进行碳化、或者进行石墨化、或者进行碳化和石墨化时，施加沿膜面方向拉伸的力，由此减小石墨膜的表面的算术平均粗糙度Ra。9.根据权利要求8所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，碳化时沿膜面方向拉伸的力以高分子膜的单位总截面积的拉伸的力的总计计、为8gf/mm2～180gf/mm2的范围。10.根据权利要求8所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，石墨化时沿膜面方向拉伸的力以高分子膜的单位总截面积的拉伸的力的总计计、为8gf/mm2～1500gf/mm2的范围。11.一种权利要求1～4中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，包括：将高分子膜碳化、石墨化而得到石墨膜的工序，该碳化/石墨化工序包括如下工艺：对高分子膜以其与具有自支撑性的基板一体化的状态进行碳化、或者进行碳化和石墨化这两者，由此减小石墨膜的表面的算术平均粗糙度Ra。12.根据权利要求11所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，自支撑性基板的熔点为1000℃以上，将高分子膜以其与自支撑性基板一体的状态加热至950℃以上。13.一种权利要求1～4中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，包括：将高分子膜碳化、石墨化而得到石墨膜的工序，该碳化/石墨化工序包括如下工艺：将厚度20nm～40μm的高分子膜多张层叠，以沿偏离与膜面方向垂直的方向30°以内的方向进行加压的状态，进行碳化、或者进行碳化和石墨化这两者，由此减小石墨膜的表面的算术平均粗糙度Ra，...

【专利技术属性】
技术研发人员：立花正满，多多见笃，村上睦明，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：日本,JP