本发明专利技术公开了一种石墨材料。石墨材料包括质量百分含量为40～60％的石墨粉、37.6～59.4％的水溶性硅酸盐、0.3～1.2％的硅烷偶联剂、0.3～1.2％的钛酸酯偶联剂，加入纯水混合均匀，在存在定向运动和/或在定向外力条件下定向定形固化后干燥而成。制备过程中存在定向定形固化，石墨颗粒在一定程度上有序排列，形成纳米级管道，产生烟囱效应，散热性能良好，传热系数高于纯铜等金属材料，最高可达2156W/(K·m2)，适用于制作各种散热件，特别是电子高速运动产生热能的散失。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种石墨材料。
技术介绍
随着科技的发展和人们的需求，越来越多产品的小型化。随着产品的小型化，特别是高功率产品的小型化，如CPU、大功率LED灯等，产品单位面积上的平均功率也越来越大， 发热量也随之增加。为了保证产品的可靠运行，需要及时将产品上累积的热量排出，这对散热材料的要求越来越高。为了避免散热对产品内其他部件的不利影响，在散热的同时还需要控制散热方向，将热传导至远离热敏元件的地方释放，以免影响其他元件的性能。传统的金属散热器，需要通过复杂的结构来实现定向散热，这种设计是非常复杂的，效果也是有限的，存在很大的不足。石墨材料具有极好的化学和热稳定性，优良的导电性，能够有效的屏蔽电磁辐射和核辐射，还具有一定物理强度，被广泛应用于化工、冶金、航空航天、核物理等领域。现有的石墨材料，尤其是导热石墨材料，一般通过高温高压过程制备，反应条件苛刻，生产周期长。如中国专利ZL :200410012433. 5所述，产品需要“于2600 3000°C、20 40MPa压力下热压成型”；又如中国专利ZL =200510073394. 4所述，产品需要“将所得浙青炭泡沫体再在氩气保护下，以不大于1°C /min的升温速率升温至2600-3000°C。这些方法过程复杂，对设备要求高，生产周期长。生产过程中能耗高、会产生大量的污染物，生产成本高。受限于反应条件和生产设备，生产出来的产品，尺寸有限，难以根据需要调整产品的大小，特别难以生产大尺寸产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种散热性能良好的石墨材料。本专利技术采取的技术方案是一种石墨材料，包括质量百分含量为40 60%的石墨粉、59. 4 37. 6%的水溶性硅酸盐、0. 3 1. 2%的硅烷偶联剂、0. 3 1. 2%的钛酸酯偶联剂，加入纯水混合均勻、在存在定向运动和/或在定向外力条件下定向定形固化后干燥而成。优选的，一种石墨材料，包括质量百分含量为50 60%的石墨粉、37. 6 49. 2% 的水溶性硅酸盐、0. 9 1. 2%的硅烷偶联剂、0. 9 1. 2%的钛酸酯偶联剂，加入纯水混合均勻、在存在定向运动和/或在定向外力条件下定向定形固化后干燥而成。优选的，石墨粉目数在200目以上。优选的，干燥过程的温度为10°C 60°C。优选的，干燥过程的温度为20°C 40°C。优选的，定向运动包括定向旋转、重力作用下的自流或其结合。本专利技术的有益效果是本专利技术产品在制备过程中存在定向定形固化，石墨颗粒在3一定程度上有序排列，形成纳米级管道，产生烟 效应，散热性能良好，传热系数高于纯铜等金属材料，最高可达2156W/(K ·πι2)，适用于制作各种散热件，特别是电子高速运动产生热能的散失。本专利技术的石墨材料密度低，有利于散热件的轻质化。由于石墨颗粒在一定程度上有序排列，本专利技术产品的导电性仅次于金属，好于单一石墨材质。本专利技术的制备方法简单，使用的设备简单，在常温常压下即可完成产品的制备，生产周期短，适用于大批量产品的制备。通过选用不同的模具和调节加入原料的量，可以非常容易地获得不同尺寸的产品，特别适用于大尺寸散热件的制作。附图说明图1 5是本专利技术石墨材料内石墨颗粒的排列示意图；图6 11是本专利技术实施例6制备的散热件的工作时的热成像图；图12 23是本专利技术部分实施例制备的石墨片的检测结果图。具体实施例方式下面结合实例，进一步说明本专利技术。以下各实施例中用到的石墨粉由青岛华泰润滑密封科技有限公司生产；硅酸锂由山东邦德化工有限责任公司生产；硅酸钠由宜兴市凯利达化学有限公司生产，硅酸钾由浙江省嘉善县助剂一厂生产。实施例1200目的石墨粉400g，硅酸锂380g、硅酸钾214g、硅烷偶联剂3g(道康宁公司 Z-6011，氨丙基三乙氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂3g(美国杜邦公司TYZ0RAA-75，乙酰丙酮钛)，上述原料加入400g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至圆柱形管道中，带动管道旋转至混合浆定形固化后，停止旋转，取出定形固化的石墨材料，在30°C下自然干燥后，得到成品，成品中的石墨粉大致呈同心环层分布，如图1所示。实施例2900目的石墨粉450g，硅酸锂540g、硅烷偶联剂4g (道康宁公司Ζ_6020，Ν_(β氨基乙烷)_ Y _氨丙基三乙氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂6g(常州市吉耐助剂有限公司JN-AT， 醇胺二亚乙基钛酸酯)上述原料加入370g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至正方形柱管道中，带动管道旋转至混合浆定形固化后，停止旋转，取出定形固化的石墨材料，在20°C下自然干燥后，得到成品，成品中的石墨粉大致呈“回”字形分布，如图3所示。实施例32000目的石墨粉500g，硅酸锂300g、硅酸钠180g、硅烷偶联剂9g(道康宁公司 Z-6030,3-甲基丙烯酰氨基丙基_三甲氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂Ilg(常州市吉耐助剂有限公司JN-198，异丙基烷基苯磺酰钛酸酯)，上述原料加入500g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至六棱柱形管道中，带动管道旋转至混合浆定形固化后，停止旋转，取出定形固化的石墨材料，在30°C下自然干燥后，得到成品，成品中石墨粉大致呈同心六棱层分布。CN 102485688 A说明书3/5页实施例43000目的石墨粉500g，硅酸钾200g、硅酸钠291g、硅烷偶联剂5g(道康宁公司 Z-6032,乙烯基苯胺甲氨基硅烷)、钛酸酯偶联剂4g(常州市吉耐助剂有限公司JN-117，二 (焦磷酸二辛酯)二亚乙基烷氧基钛)，上述原料加入450g纯水中，混合均勻，在存在与管道垂直电场的条件下，电场强度200000V/m，让混合浆沿竖直圆形管道内壁自然流下，待其固化后取出，40°C自然干燥后，得到成品，成品中的石墨粉大致呈锥形分布，如图2所示。实施例54000目的石墨粉550g，磁钠430g、硅烷偶联剂12g (道康宁公司Z-6040，3-甘油氧丙基三甲氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂8g (常州市吉耐助剂有限公司JN-36，醇胺型钛酸酯)， 上述原料加入500g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至倾斜管道中，在重力作用下自流，定形固化后，取出定形固化的石墨材料，在10°C下自然干燥后，得到成品，成品中石墨粉大致 “L”形分布，如图5所示。实施例65000目的石墨粉550g，硅酸锂260g、硅酸钠174g、硅烷偶联剂6g(道康宁公司 Z-6011，氨丙基三乙氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂IOg(常州市吉耐助剂有限公司JN-WT，二 (焦磷酸二辛酯)羟乙酸钛)，上述原料加入400g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至同心圆管道中，带动管道旋转至混合浆定形固化后，停止旋转，取出定形固化的石墨材料，在 50°C下自然干燥后，得到成品，成品中石墨粉大致呈同心圆层分布，如图1所示。实施例76000目的石墨粉600g，硅酸锂200g、硅酸钾181g、硅烷偶联剂7g(道康宁公司 Z-6030,3-甲基丙烯酰氨基丙基_三甲氧基硅烷)、钛酸酯偶联剂12g(安徽省天长市绿色化工助剂厂TMC-Wt (200S)，多活性基团的螯合型磷酸酯钛偶联剂)，上述原料加入450g纯水中，混合均勻，将混合浆转移至五棱柱同心管道中，带动管道旋转至混合浆定形固化后， 停止旋转，取出定形固化的石墨材料，在45°C下自然干燥本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄柱联，
申请(专利权)人：黄柱联，
类型：发明
国别省市：
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