表层多孔性石墨片制造技术

提供无需使用粘合剂也能够与基材完成复合化的石墨片。本发明专利技术的一个方面的表层多孔性石墨片(100)具备：位于表层多孔性石墨片(100)的一方或两方表层的多孔层(20)、以及与多孔层(20)邻接的石墨层(10)，多孔层(20)所具有的孔(22)包括：对应于多孔层20内部的孔径Y大于对应于多孔层(20)表面的孔径X的孔(22a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表层多孔性石墨片


[0001]本专利技术涉及表层多孔性石墨片。

技术介绍

[0002]已知有将基材与石墨片复合化来将石墨片用作散热部件的技术。该复合化通常使用粘合剂将石墨片贴附于基材来完成。
[0003]例如，专利文献1揭载了一种由电绝缘性陶瓷基板、与该陶瓷基板一体化而成的导热性良好的石墨片、以及由陶瓷基板支撑着的热电转换元件构成的热电转换装置，并且石墨片侧供设置发热体。该文献中，使用导热性胶材或导热性双面胶等将石墨片贴附在电绝缘性的陶瓷基板的单侧的面。
[0004](现有技术文献)
[0005]专利文献1：日本国公开专利公报“特开2003
‑
174204”
技术实现思路

[0006](专利技术要解决的问题)
[0007]但是，上述现有技术中，粘合剂可能成为基材－石墨片复合体特性的瓶颈。具体而言，可能发生粘合剂成为热阻或粘合剂的耐热性限制复合体的耐热性的问题。本问题是本专利技术人发现的新问题。
[0008]例如，将陶瓷用作基材时，可能发生如下问题。陶瓷的耐热温度高，具有能在高温环境下使用的优点。但是，使用粘合剂将石墨片与陶瓷粘接后，得到的粘接物需要在900℃以上进行烧结，而粘合剂无法耐受这样的高温。另外，即使欲使用钎焊材料将石墨片与陶瓷粘接，钎焊材料也可能发生高温迁移(migration)。
[0009]因此，需要一种无需使用粘合剂也能够与基材复合化的石墨片。
[0010]本专利技术的一个方面的目的是实现一种无需使用粘合剂也能够与基材复合化的石墨片。
[0011](用以解决问题的技术手段)
[0012]本专利技术的一个方面的表层多孔性石墨片具备：
[0013]位于所述表层多孔性石墨片的一方或两方表层的多孔层、以及与所述多孔层邻接的石墨层，
[0014]所述多孔层所具有的孔包括具有孔径X及孔径Y且孔径Y大于孔径X的孔，其中，孔径X对应于所述多孔层的表面，孔径Y对应于所述多孔层的内部，
[0015]在将所述表层多孔性石墨片垂直切割而得到的截面中，以下区域A的空隙率大于以下区域B的空隙率。
[0016]区域A：从所述表层多孔性石墨片的存在有所述多孔层所的一侧的表面起，深入到相当于该表层多孔性石墨片厚度20％的部位为止的区域；
[0017]区域B：所述表层多孔性石墨片中除区域A外的剩余区域。
[0018]另外，本专利技术的一个方面的表层多孔性石墨片的制造方法包括：
[0019]提供工序，提供将含成孔剂的树脂层积层在树脂片的单面或两面而成的积层树脂片，其中，所述含成孔剂的树脂层含有在加热下挥发的成孔剂；以及
[0020]石墨化工序，在所述成孔剂的挥发温度以上的温度下，对所述积层树脂片进行热处理来将之石墨化。
[0021](专利技术的效果)
[0022]根据本专利技术的一个方面，能够提供无需使用粘合剂也能够与基材完成复合化的石墨片。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一个实施方式的表层多孔性石墨片的示意图。
[0024]图2是本专利技术的一个实施方式的表层多孔性石墨片的示意图。示出了从表层多孔性石墨片的截面看的区域A及区域B。
[0025]图3是本专利技术的其他实施方式的表层多孔性石墨片的示意图。示出了从在两侧的表层具有多孔层的表层多孔性石墨片的截面看的区域A及区域B。
[0026]图4是本专利技术的一个实施方式的复合材料的截面的示意图。
[0027]图5是本专利技术的一个实施方式的表层多孔性石墨片的制造方法的示意图。
[0028]图6是通过与本专利技术的一个实施方式的制造方法不同的方法来制造的、表面具有多孔层的石墨片的示意图。
具体实施方式
[0029]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。但本专利技术不限定为下列各实施方式，可在说明书所示的范围内进行各种变更。对不同实施方式中分别揭载的技术手段进行适当组合而得到的实施方式也包含在本专利技术的技术范围内。
[0030]本说明书中，如无特别说明，则表示数值范围的“A～B”是指“A以上、B以下”。
[0031]〔1.表层多孔性石墨片〕
[0032][1－1.表层多孔性石墨片的结构][0033]以下，参考图1～4，对本专利技术的一个方面的表层多孔性石墨片的结构进行说明。
[0034]表层多孔性石墨片100具备：多孔层20、以及与多孔层20邻接的石墨层10。多孔层20是主要由多孔石墨所构成的部分，在表层多孔性石墨片100复合化时，多孔层20赋予相对于基材200(尤其是陶瓷基材)的粘接性。石墨层10是主要由孔数少于多孔层20的少孔石墨所构成的部分，其导热性高而具有散热效果。虽图1中的多孔层20设置在表层多孔性石墨片100的一个表层，但也可在两个表层均设置多孔层20(见图3的表层多孔性石墨片100
’
)。
[0035]多孔层20中存在着多量的孔22。一部分的孔22(孔22a)在表层多孔性石墨片100的表面处具有开口部。另一部分的孔22(孔22b)埋入在多孔层20的内部。并且，孔22之中还包括了具有孔径X及孔径Y且孔径Y大于孔径X的孔22a
’
，其中，该孔径X对应于多孔层20的表面，该孔径Y对应于多孔层20的内部(见图1)。例如，可通过参考表层多孔性石墨片100的截面照片来判断孔径X、Y的关系。
[0036]当将表层多孔性石墨片100与基材200复合化时，基材200会进入孔径Y大于孔径X
的孔22a
’
中。因此，孔径Y大于孔径X的孔22a
’
能给表层多孔性石墨片100赋予相对于基材200的锚定效果，从而能够提高表层多孔性石墨片100与基材200之间的粘接性(见图4)。
[0037]传统上，石墨片难以与金属、陶瓷等基材直接复合化，因此一般需使用粘合剂来进行复合化。与此相比，表层多孔性石墨片100中存在孔径Y大于孔径X的孔22a
’
，因此无需使用粘合剂，也能够与基材直接复合化。
[0038]如此，由于孔径Y大于孔径X的孔22a
’
的存在，实现了表层多孔性石墨片100与基材200之间的粘接性。因此，“多孔层20所具有的孔22包括具有孔径X及孔径Y且孔径Y大于孔径X的孔22a
’
，其中，该孔径X对应于多孔层20的表面，该孔径Y对应于多孔层20的内部”这一条件也可代替地说成“表层多孔性石墨片100与基材200之间的粘接性”。具体而言，从按照以下步骤1～4来实施粘接性试验的结果看，若石墨片的整面在石墨片与陶瓷之间的界面处无剥离，则可以说“多孔层20所具有的孔22包括具有孔径X及孔径Y且孔径Y大于孔径X的孔22a
’
，其中，该孔径X对应于多孔层20的表面，该孔径Y对应于多孔层20的内部”(更具体的试验方法例如参见后述实施例)。
[0039]1.将烧结前的陶瓷材料或氧化铝系陶瓷粘接剂等挟持在2张表层多孔性石墨片100之间。此时，多孔层2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表层多孔性石墨片，其具备：位于所述表层多孔性石墨片的一方或两方表层的多孔层、以及与所述多孔层邻接的石墨层，所述多孔层所具有的孔包括具有孔径X及孔径Y且孔径Y大于孔径X的孔，其中，孔径X对应于所述多孔层的表面，孔径Y对应于所述多孔层的内部，在将所述表层多孔性石墨片垂直切割而得到的截面中，以下区域A的空隙率大于以下区域B的空隙率，区域A：从所述表层多孔性石墨片的存在有所述多孔层的一侧的表面起，深入到相当于该表层多孔性石墨片的厚度的20％的部位为止的区域；区域B：所述表层多孔性石墨片中除区域A外的剩余区域。2.根据权利要求1所述的表层多孔性石墨片，其中，所述表层多孔性石墨片在膜面方向上的导热率为800W/mK以...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林干明，松谷晃男，稻叶启介，
申请(专利权)人：株式会社钟化，
类型：发明
国别省市：