改善石墨膜的平坦性的方法、以及石墨膜及其制造方法技术

技术编号:8349209 阅读:180 留言:0更新日期:2013-02-21 05:35
平坦性差的原料石墨膜在进行与其它材料的层压时会发生产生褶皱等不良情况。特别是对于大面积的石墨膜,往往会发生产生褶皱等不良情况。为了解决该问题而实施平坦性矫正处理工序,该工序中,一边对原料石墨膜施加压力,一边进行热处理直至2000℃以上。通过该平坦性矫正处理,可获得平坦性良好的石墨膜。进一步利用内芯的热膨胀进行矫正时,可获得松弛度小的石墨膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及平坦性得到改善的石墨膜及其制造方法、以及石墨膜的平坦性改善方法。
技术介绍
散热构件被应用于搭载于计算机等各种电子或电气仪器的半导体元件及其它发热构件等。散热构件中,在应用于大型制品时,石墨膜优选以卷成辊状的状态的高分子膜为原料的长条且大面积的石墨膜,为了制造这样的石墨膜进行了研究。例如,提出了将宽250mmX长30m的高分子膜卷绕于外径150mm的碳质圆筒状内芯来进行热处理的方法,可获得能容易地延长圆筒状的历程的长条且大面积的石墨膜(专利文献I)。但是,该现有方法中,会如图I所示产生大的松弛度Zgs,无法抑制该松弛而制成平坦性优良的石墨膜。该现有的石墨膜例如在进行与其它片材的层压时(参照图2)容易产生缺陷,在卷绕于支管时(参照图3)等可能会发生不良情况。现有技术文献专利文献专利文献I:日本专利特开2006-327907号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的是制造平坦性优良的石墨膜。解决技术问题所采用的技术方案S卩,本专利技术涉及以下
技术实现思路
。(I)石墨膜的制造方法,其特征在于,包括平坦性矫正处理工序,该工序中,一边对原料石墨膜施加压力,一边进行热处理直至2000°C以上。(2)上述第(I)项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,平坦性矫正处理工序中使用的原料石墨膜是经历过至少一次低于2000°C的温度条件的原料石墨膜。(3)上述第(I)项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,碳化工序和平坦性矫正处理工序包含在一连串的石墨制造工序中。(4)上述第(I) (3)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,原料石墨膜的面方向的热扩散率为O. 15cm2/s以上。(5)上述第(I) (4)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,实施所述平坦性矫正处理工序,使JIS C2151中记载的松弛度评价中的石墨膜的松弛度Zgs除以石墨膜的宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs改善至O. 2以下。(6)上述第(I) (5)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,所述平坦性矫正处理工序中,在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行热处理。(7)上述第(I) (6)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,所述内芯的直径为20mm以上。(8)上述第(I) (7)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,所述内芯的热膨胀系数为O. 3X10—7K以上7. 5X10—7K以下。(9)上述第(I) (8)项中任一项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,在所述平坦性矫正处理工序之前包括将原料石墨膜卷绕于内芯的卷绕工序。(10)上述第(9)项所述的石墨膜的制造方法,其特征在于,卷绕工序中,以ION -m/ m以上的卷缠强度卷缠原料石墨膜。(11)石墨膜,该石墨膜是将碳化的聚酰亚胺膜在卷绕成辊状的状态下石墨化而得的石墨膜,其特征在于,面方向的热扩散率为5. OcmVs以上,厚度为7 μ m以上120 μ m以下, 宽度Ugs为IOOmm以上,面积为5m2以上,而且JISC2151中记载的松弛度评价中的松弛度 Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs为O. 2以下。(12)石墨膜的平坦性矫正方法,其特征在于,一边对原料石墨膜施加压力,一边进行热处理直至2000°C以上。专利技术的效果利用本专利技术的石墨膜的制造方法,可获得平坦性优良的石墨膜。附图的简单说明图I是通过现有的制法制得的石墨膜的松弛状态。图2是贴合褶皱的概观(日文概観)照片。图3是石墨膜的卷绕偏差缺陷的概观照片。图4是对片状的原料石墨膜的表面施加负荷的方法。图5是利用内芯的热膨胀将原料石墨膜撑开的方法。 图6是卷绕工序的一例。图7是本专利技术的碳化处理中使用的夹具。图8是用于横向地进行石墨化工序的容器。图9是JIS C2151中记载的松弛度的测定的示意图。附图说明图10是石墨化工序中的膜的不可逆的拉伸。图11是石墨膜的热扩散率测定样品的采集部位。图12是层压试验的示意图。图13是石墨膜的开裂缺陷。图14是实施例I的平坦性矫正处理前后的石墨膜的松弛状态。图15是本专利技术的石墨膜的使用例。图16是采用具有扩张功能的内芯的平坦性矫正处理。图17是用于利用热膨胀的差异来矫正片状膜的夹具。实施专利技术的方式本专利技术涉及一种石墨膜的平坦性矫正方法,其特征在于,一边对原料石墨膜施加压力,一边进行热处理直至2000°C以上。使用该平坦性矫正方法,可由原料石墨膜制造平坦性得到改善的石墨膜。本专利技术中,平坦性矫正处理是指矫正松弛来提高平坦性的处理。<原料石墨膜>本专利技术中,原料石墨膜是在2000°C的温度下不易发生尺寸变化的石墨膜,如果是这样的石墨膜,则例如可以是高分子烧成型的石墨膜,也可以是天然石墨类的石墨膜。在 2000°C的温度下不易发生尺寸变化的含义如下所述对于23°C下为50mm见方的原料石墨膜,在不施加压力的状态下加热至2000°C,放置10分钟后,冷却至23°C,经过上述操作后, 石墨膜的一边的尺寸相对于该原料石墨膜的一边的尺寸(50mm)的伸长率在5%以下、较好为3%以下、更好为I %以下、进一步更好为O. 5%以下的范围内。由于在2000°C的温度下不易发生尺寸变化,因此进行平坦性矫正处理时可赋予石墨膜的平坦性(平滑性)。本专利技术的原料石墨膜更好是在2400°C的温度下不易发生尺寸变化。原料石墨膜在 2400°C的温度下的尺寸变化可以是5%以下,较好为3%以下,更好为1%以下,进一步更好为O. 5%以下。原料石墨膜在2400°C的温度下的尺寸变化的测定方法的详情示于实施例的项目。本专利技术的原料石墨膜的薄片面内方向(也称面方向)的热扩散率较好为O. 15cm2/ s以上,更好为2. OcmVs以上,进一步更好为4. OcmVs以上,特别好为7. 0cm2/s以上。原料石墨膜的面方向的热扩散率如果为O. 15cm2/s以上,则石墨化充分进行,因此热处理时的尺寸变化小,容易实施平坦性矫正处理。特别是将原料石墨膜卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下,如果原料石墨膜的尺寸变化小,则容易由内芯将原料石墨膜撑开,因此容易体现出平坦性矫正的效果。而且由于转化成了强度高且柔软不易开裂的膜,因此也容易实施下述的卷绕操作。另外,原料石墨膜的面方向的热扩散率如果为O. 15cm2/s以上,则原料石墨膜的热传导顺畅,因此可均匀地实施平坦性矫正处理。原料石墨膜和石墨膜的热扩散率的测定方法示于实施例的项目。本专利技术的原料石墨膜的XRD(反射法)测定中的002面峰的半峰宽较好为3度以下,更好为I度以下,进一步更好为O. 5度以下,特别好为O. 3度以下。半峰宽如果在3度以下,则石墨化充分进行,因此热处理时的尺寸变化小,容易实施平坦性矫正处理。特别是将原料石墨膜卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下,如果原料石墨膜的尺寸变化小,则容易由内芯将原料石墨膜撑开,因此容易体现出平坦性矫正的效果。而且由于转化成了强度高且柔软不易开裂的膜,因此也容易实施下述的卷绕操作。原料石墨膜和石墨膜的XRD(反射法)测定中的002面峰的半峰宽评价方法示于实施例的项目。本专利技术的原料石墨膜的MIT耐弯折试验中的弯折次数较好为100次以上,更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:太田雄介稻田敬三代真琴稻田卓西川泰司
申请(专利权)人:株式会社钟化
类型:
国别省市:

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