一种复合石墨薄片的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合石墨薄片的制备方法，包括以下步骤：(1)制备一蠕虫状石墨粉末；(2)制备一热裂解石墨层；(3)将该蠕虫状石墨粉末迭置于该热裂解石墨层之上；以及(4)对前述步骤(3)的产物进行一压合步骤，将其成型为具有该热裂解石墨层与一柔性石墨层的一复合石墨薄片。本发明专利技术的复合石墨薄片可依不同产品的要求而被制成各种厚度、大小的高导热散热片、均温片或导电片，以应用于移动电话、智能型手机、个人计算机、平板计算机、液晶显示器等3C电子产品的散热工程。

A Method for Preparing Composite Graphite Sheets

The invention discloses a preparation method of composite graphite sheet, which comprises the following steps: (1) preparing a worm-like graphite powder; (2) preparing a pyrolytic graphite layer; (3) laying the worm-like graphite powder on the pyrolytic graphite layer; and (4) pressing the product of the preceding step (3) and forming it into a tool. A composite graphite sheet with the pyrolytic graphite layer and a flexible graphite layer is provided. The composite graphite sheet of the invention can be made into high thermal conductivity heat sinks, uniform temperature sheets or conductive sheets of various thicknesses and sizes according to the requirements of different products, and can be applied to heat dissipation engineering of 3C electronic products such as mobile phones, smart phones, personal computers, tablet computers, liquid crystal displays, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种复合石墨薄片的制备方法
本专利技术涉及一种复合石墨制品，特别是一种复合石墨薄片及其制备方法。
技术介绍
近年来，移动电话、智能型手机、个人计算机、平板计算机、液晶显示器等3C电子产品极为普遍地被人们使用；此外，随着人性化科技的进步，这些电子产品趋向轻薄短小且高性能设计；然而，为了达到轻薄短小、高性能的要求，使得电子产品内部的CUP与IC等电子零件的聚集密度越来越高，因此，散热问题便成为这些电子产品的重要课题。由于石墨薄片可依不同产品的要求而被制成各种厚度、大小的高导热散热片、均温片或导电片，因此石墨片最常被置于电子产品内部，用以将电子产品内部的CUP与IC等电子零件所产生的热迅速地扩散。而上述的石墨片通常为一复合石墨片。如图1所示，常用的一种复合石墨片的侧面剖视图，如图1所示，该复合石墨片1’由一热裂解石墨层(heatpyrolyticgraphite,HPG)11’与一石墨层(graphitelayer,GL)12’迭合而成，其中，该热裂解石墨层11’与该石墨层12’在一接合界面13’处相互接合，藉此构成具高导热性的复合石墨片1’。热裂解石墨层11’的原料为高分子膜，例如聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚酰胺(polyamide,PA)、聚酰胺酰亚胺(polyamide-imide,PAI)等高耐热性的芳香族高分子；该热裂解石墨层11’的步骤步骤如下所述：首先，将具有一定厚度的高分子薄膜置于一腔体内，并通入氩气与氮气至该腔体内，再以2500℃～3100℃的温度将该高分子薄膜烧成为一热裂解石墨片；接着，使用轧制设备以多次轧制该热裂解石墨片，进而以45％～80％的压缩率逐渐地减薄该热裂解石墨片的厚度，使其成为可用以制成复合石墨片1’的该热裂解石墨层11’。另外，石墨层12’则以鳞片状石墨粉(crystallinegraphite)为主原料来源；该石墨层12’的步骤步骤如下所述：将硫酸与硝酸的混合液添加至鳞片状石墨粉以进行酸化处理，接着将酸化后的鳞片状石墨粉置于气体燃烧器内以进行高温加热处理，进而获得可膨胀石墨粉(expandablegraphite)；继续地，将该可膨胀石墨粉堆积于轧制设备的输送带上，以利用轧制设备的轧制将该可膨胀石墨粉制成一石墨片，并可添加树脂等微量的结合剂所制成一石墨片；最后，同样使用轧制设备以一定的压缩率将该石墨片轧制成为可用以制成复合石墨薄片1’的该石墨层12’。并且，于分别完成热裂解石墨层11’与石墨层12’后，即可予以迭合已切成特定大小的热裂解石墨层11’与石墨层12’；接着，使用一压合设备以30Mpa～150Mpa的压力对该迭合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理，进而使得热裂解石墨层11’与石墨层12’可完美接合成如图1所示的该复合石墨片1’。如此，专利技术人发现现有的复合石墨片的制造方法具有下列的缺点与不足：(1)以压合设备对该叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理时，压合设备的压力必须设定至少30Mpa以上，一旦压合设备的压力设定小于30Mpa，将会影响热裂解石墨层11’与石墨层12’的接合，严重者，将导致脱层现象。(2)由于叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’之间的接合强度并不强，因此，以压合设备对该叠合后的热裂解石墨层11’与石墨层12’进行压合处理是不可或缺的步骤步骤。(3)由于该复合石墨片1’属于两片各已压合后的石墨薄片，将两片石墨薄片再高压进行压合一次，因此，切割该复合石墨薄片1’时，非常容易发生脱层现象。(4)树脂等微量的结合剂导致石墨层12’的热导数降低。因此，经由上述，目前所常用的复合石墨片的制造方法仍具有明显的缺点与不足。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种复合石墨薄片及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术实施例的一个方面提供了一种复合石墨薄片，包括：至少一热裂解石墨层，经由烧成一高分子膜而生成；以及至少一柔性石墨层，以蠕虫状石墨粉末为原料并通过一压合步骤而成型于该热裂解石墨层之上，并与该热裂解石墨层相互接合。作为优选，更包括一点状胶层，藉由一网目而形成于该热裂解石墨层之上，并介于该热裂解石墨层与该柔性石墨层之间，用以增强热裂解石墨层与柔性石墨层的接合强度。作为优选，其中，该点状胶层相对于该热裂解石墨层的重量百分比介于1wt％～10wt％之间。本专利技术实施例的再一方面提供了一种复合石墨薄片的制备方法，包括以下步骤：(1)制备一蠕虫状石墨粉末；(2)制备一热裂解石墨层；(3)将该蠕虫状石墨粉末迭置于该热裂解石墨层之上；以及(4)对前述步骤(3)的产物进行一压合步骤，将其成型为具有该热裂解石墨层与一柔性石墨层的一复合石墨薄片。作为优选，其中，该步骤(1)包括以下详细步骤：(11)提供一鳞片状石墨粉；(12)对该鳞片状石墨粉进行酸化处理；(13)适当地水洗并烘干经酸化处理的鳞片状石墨粉，使其成为一可膨胀石墨粉；以及(14)以一特定温度对该可膨胀石墨粉置瞬间加热。作为优选，其中，该特定温度介于700℃～1000℃之间。作为优选，其中，该步骤(2)与步骤(3)之间更包括以下步骤：(2a)将一层网目置于该热裂解石墨层之上；以及(2b)将一树脂与一溶剂的一混合溶液喷涂于该网目之上，其中树脂可为环氧树脂，溶剂可为丙酮，及该环氧树脂与该丙酮的混合比例为1：4；以及(2c)自该热裂解石墨层之上取下该网目，并形成一点状胶层于热裂解石墨层之上。作为优选，其中，该点状胶层相对于该热裂解石墨层的重量百分比介于1wt％～10wt％之间。作为优选，其中，步骤(4)所述的该压合步骤可为下列任一种：常压滚压步骤、真空滚压步骤、常压模压步骤、与真空模压步骤。作为优选，其中，步骤(4)所述的该压合步骤，其一成型压力小于30Mpa。与现有技术比较，本专利技术实施例提供的一种复合石墨薄片及其制备方法不仅可大幅提升热裂解石墨层与柔性石墨层之间的接合强度，亦不会对复合石墨片1的热传导数造成明显的影响。附图说明图1为现有技术的一种复合石墨薄片的侧面剖视图；图2为本专利技术的一种复合石墨薄片的侧面剖视图；图3为多层结构的复合石墨薄片的侧面剖视图；图4为热裂解石墨层与网目的立体图；图5为热裂解石墨层与点状胶层的立体图。【主要附图标记】1’…复合石墨薄片11’…热裂解石墨层12’…石墨层13’…接合界面1…复合石墨薄片11…热裂解石墨层12…柔性石墨层13…点状胶层14…网目具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。如图2所示，本专利技术的一种复合石墨薄片的侧面剖视图，如图2所示，本专利技术的复合石墨片1主要由一热裂解石墨层11与一柔性石墨层12所构成，其中，该热裂解石墨层11经由烧成一高分子膜所生成。该柔性石墨层12则以蠕虫状石墨(vermicularexpandedgraphite)粉末为原料并通过一压合步骤而成型于该热裂解石墨层11之上，并与该热裂解石墨层11相互接合。并且，为了增加柔性石墨层12与热裂解石墨层11的接合强度，如图2所示，一点状胶层13通过一网目而形成于该热裂解石墨层11之上，并介于该热裂解石墨层11与该柔性石墨层12之间。特别地，于本专利技术的该复合石墨薄片1中，该点状胶层13相对于该热裂解石墨层11的重量百分比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合石墨薄片的制备方法，包括以下步骤：(1)制备一蠕虫状石墨粉末；(2)制备一热裂解石墨层；(3)将该蠕虫状石墨粉末迭置于该热裂解石墨层之上；以及(4)对前述步骤(3)的产物进行一压合步骤，将其成型为具有该热裂解石墨层与一柔性石墨层的一复合石墨薄片。

【技术特征摘要】
1.一种复合石墨薄片的制备方法，包括以下步骤：(1)制备一蠕虫状石墨粉末；(2)制备一热裂解石墨层；(3)将该蠕虫状石墨粉末迭置于该热裂解石墨层之上；以及(4)对前述步骤(3)的产物进行一压合步骤，将其成型为具有该热裂解石墨层与一柔性石墨层的一复合石墨薄片。2.如权利要求1所述的复合石墨薄片的制备方法，其中，该步骤(1)包括以下详细步骤：(11)提供一鳞片状石墨粉；(12)对该鳞片状石墨粉进行酸化处理；(13)适当地水洗并烘干经酸化处理的鳞片状石墨粉，使其成为一可膨胀石墨粉；以及(14)以一特定温度对该可膨胀石墨粉置瞬间加热。3.如权利要求2所述的复合石墨薄片的制备方法，其中，该特定温度介于700℃～1000℃之间。4.如权利要求1所述的复合石墨薄片的制备方法，其中，该步...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，
申请(专利权)人：太仓斯迪克新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32