一種石墨紙的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及石墨紙的制備方法，具體是一種適用超薄高韌性石墨紙的制備方法。酸處理后的石墨鱗片被加工成石墨蠕蟲，經(jīng)過(guò)脫硫處理后，有部分原料進(jìn)入石墨線制備裝置4中，在高壓動(dòng)力泵的作用下，在噴口處連續(xù)噴射出石墨線，這些石墨線被噴射到石墨紙和/或軋輥7上，與石墨紙和軋輥運(yùn)動(dòng)相配合，形成相應(yīng)的系列斜向或網(wǎng)狀在石墨線排布在石墨紙和軋輥上，進(jìn)一步通過(guò)碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。本方法保持石墨紙的導(dǎo)熱性能和柔性；由于石墨線與石墨紙同為石墨，具有良好的相容性和延展性，保障了石墨紙的完整性，石墨線所圍成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將大幅度提高是石墨紙的韌性，可以進(jìn)一步降低其厚度。
【專利說(shuō)明】-種石墨紙的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石墨紙的制備方法，具體是一種適用超薄高韌性石墨紙的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子產(chǎn)品的升級(jí)換代，電子設(shè)備的日益增長(zhǎng)的散熱管理需求，石墨紙具有散 熱效率高、占用空間小、重量輕，沿兩個(gè)方向均勻?qū)幔?熱點(diǎn)"區(qū)域，屏蔽熱源與組件的 同時(shí)改進(jìn)消費(fèi)類電子產(chǎn)品的性能等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、平板顯示器、數(shù)碼 攝像機(jī)、移動(dòng)電話及針對(duì)個(gè)人的助理設(shè)備中。
[0003] 近年來(lái)，超薄石墨紙因其更為輕巧的結(jié)構(gòu)和更為優(yōu)異的散熱性能，在生產(chǎn)和科研 領(lǐng)域備受關(guān)注。然而隨著石墨紙的厚度的減少，其韌性問(wèn)題已經(jīng)成為了束縛該材料進(jìn)一步 應(yīng)用的主要瓶頸。
[0004] 在增強(qiáng)石墨韌性方面，中國(guó)專利（ZL200320123324. 1)曾經(jīng)采用在石墨線中添加纖 維的方式增強(qiáng)石墨的機(jī)械性能。然而添加纖維等物質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響石墨的導(dǎo)熱性能，對(duì)于電 子器件會(huì)造成致命的損害。此外添加的非石墨類物質(zhì)(如鋁網(wǎng)）即使有較好的熱傳導(dǎo)性能， 由于其與石墨的兼容性較差，也會(huì)影響石墨紙的平展性和柔性。尤其是在石墨的軋展過(guò)程 中會(huì)出現(xiàn)添加物質(zhì)與石墨分離的現(xiàn)象，不但不能提高石墨紙的韌性，相反會(huì)降低石墨紙的 完整性。
[0005] 綜上所述，在保持石墨紙的導(dǎo)熱性能、完整性、柔性和完整性的前提下，增強(qiáng)其韌 性對(duì)于超薄石墨紙的生產(chǎn)是極為重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提供了 一種在石墨紙加工過(guò)程中，添加石墨線提商石墨紙 韌性的方法。
[0007] 如圖1所示，酸處理后的石墨鱗片放入膨脹爐2中，在1173K的條件，石墨鱗片迅 速生成石墨蠕蟲，經(jīng)過(guò)脫硫處理，得到可以進(jìn)一步用于進(jìn)一步軋制石墨紙的生產(chǎn)原料，以上 內(nèi)容為本領(lǐng)域生產(chǎn)技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。本項(xiàng)發(fā)明的特點(diǎn)：有部分蠕蟲石墨進(jìn) 入石墨線制備裝置4中，在高壓動(dòng)力泵的作用下，在噴射裝置6中噴口 5處連續(xù)噴射出石墨 線，這些石墨線被噴射到石墨紙或軋輥7上（為區(qū)分軋輥的位置從膨脹爐側(cè)依次將軋輥定 義為71、72、73)，與石墨紙和軋輥7運(yùn)動(dòng)相配合，形成相應(yīng)的系列斜向或網(wǎng)狀在石墨線排布 在石墨紙和軋輥上，進(jìn)一步通過(guò)碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。
[0008] 有益效果：本方法保持石墨紙的導(dǎo)熱性能和柔性；由于石墨線與石墨紙同為石 墨，具有良好的相容性和延展性，保障了石墨紙的完整性，石墨線所圍成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將 大幅度提高是石墨紙的韌性，可以進(jìn)一步降低其厚度。
[0009]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】： 圖1是實(shí)施例1的主視圖。
[0010] 圖2是實(shí)施例1的俯視圖。
[0011] 圖3是實(shí)施例1的噴射裝置主視圖。
[0012] 圖4是實(shí)施例3的主視圖。
[0013] 圖5是實(shí)施例3的俯視圖。
[0014] 圖6是實(shí)施例4的主視圖。
[0015] 圖7是實(shí)施例4的俯視圖。
[0016] 圖8是實(shí)施例5的主視圖。
[0017] 圖9是實(shí)施例5的俯視圖。
[0018] 圖10是實(shí)施例7的主視圖。
[0019] 圖11是實(shí)施例7的俯視圖。
[0020] 具體實(shí)施例： 實(shí)施例1如圖1、圖2和圖3所示，將酸處理后的石墨鱗片通過(guò)進(jìn)樣口 1放入膨脹爐2 中，在1173K的條件，石墨鱗片迅速生成石墨蠕蟲，在經(jīng)過(guò)在脫硫裝置3脫硫處理后，得到 可以進(jìn)一步用于進(jìn)一步軋制石墨紙的生產(chǎn)原料，有部分蠕蟲石墨進(jìn)入石墨線制備加壓裝 置4中，在高壓動(dòng)力泵的作用下，在一個(gè)固定噴口 5處連續(xù)噴射出石墨線，這些石墨線被噴 射到石墨紙承載板8上軋輥71和軋輥72之間的石墨紙上，形成相應(yīng)的系列沿著石墨紙運(yùn) 動(dòng)方向的石墨線排布在石墨紙上，進(jìn)一步通過(guò)碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。通過(guò)調(diào)整噴射 頭噴口 5的孔徑，噴射裝置6與石墨紙寬度之比為1。噴射出的石墨線的直徑為要制備石墨 紙厚度的60-90%。經(jīng)過(guò)高壓擠出的石墨線具有很好的沿石墨線方向的機(jī)械性能。進(jìn)一步研 究表明：石墨線的直徑為要制備石墨紙厚度的80%時(shí)效果最佳。
[0021] 實(shí)施例2 將實(shí)施例1改為：石墨紙與噴射裝置6寬度之比為：2-10,。一個(gè)噴射裝置6可沿著與 石墨紙運(yùn)動(dòng)方向的垂直方向勻速往返運(yùn)動(dòng)的，連續(xù)噴射出石墨線，形成相應(yīng)的系列與石墨 紙運(yùn)動(dòng)方向具有一定夾角的石墨線排布在石墨紙上，進(jìn)一步通過(guò)碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨 紙。由于碾軋膨脹石墨沿著石墨紙運(yùn)動(dòng)方向，其斜向連接的韌性較弱，本實(shí)施例有助于增強(qiáng) 斜向的韌性。
[0022] 實(shí)施例3 如圖4和圖5所示，將實(shí)施例2改為：兩個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向反復(fù)勻速 運(yùn)動(dòng)的噴口，二者運(yùn)動(dòng)方向相反，連續(xù)噴射出石墨線，在石墨紙上形成系列菱形網(wǎng)格，進(jìn)一 步通過(guò)碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。本實(shí)施例石墨線形成網(wǎng)格，韌性得到進(jìn)一步的提升。
[0023] 實(shí)施例4 如圖6和圖7所示，將實(shí)施例1改為在一個(gè)固定噴射裝置6處連續(xù)噴射出石墨線，這些 石墨線被噴射到軋輥71上，形成系列沿著石墨紙運(yùn)動(dòng)方向的石墨線排布在軋輥71上，通過(guò) 進(jìn)一步通過(guò)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)，與膨脹石墨共同碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。本實(shí)施例石墨線噴射 到軋輥上，可以使膨脹石墨在石墨線被碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙，增強(qiáng)石墨線與石墨紙 的相容性。
[0024] 實(shí)施例5 將實(shí)施例2改為一個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向反復(fù)勻速運(yùn)動(dòng)的噴射裝置6， 石墨線被噴射到軋輥71上，通過(guò)進(jìn)一步通過(guò)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)，與膨脹石墨共同碾軋制備相應(yīng)厚度 的石墨紙。本實(shí)施例可增強(qiáng)石墨線與石墨紙的相容性，同時(shí)增強(qiáng)斜向的韌性。
[0025] 實(shí)施例6 如圖8和圖9所示，將實(shí)施例3改為：兩個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向反復(fù)勻速 運(yùn)動(dòng)的噴口，二者運(yùn)動(dòng)方向相反，連續(xù)噴射出石墨線到在乳棍71上，通過(guò)進(jìn)一步通過(guò)乳棍 轉(zhuǎn)動(dòng)，與膨脹石墨共同碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙。本實(shí)施例可增強(qiáng)石墨線與石墨紙的相 容性，同時(shí)增強(qiáng)韌性。
[0026] 實(shí)施例7 如圖10和圖11所示，將實(shí)施例6改為：兩個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向反復(fù)勻 速運(yùn)動(dòng)的噴射裝置6,二者運(yùn)動(dòng)方向相反，一個(gè)噴口連續(xù)噴射出石墨線到軋輥71和軋輥72 之間的石墨紙上，另一個(gè)石墨線被噴射到軋輥71上。噴射到石墨紙上容易控制石墨線的 走向；噴射到第一個(gè)軋輥上可增強(qiáng)石墨線與石墨紙的相容性。
【權(quán)利要求】
1. 一種石墨紙的制備方法，可以增強(qiáng)超薄石墨紙的韌性；其具體步驟如下：將酸處理 后的石墨鱗片放入膨脹爐（2)中，在1173K的條件，石墨鱗片迅速生成石墨蠕蟲，經(jīng)過(guò)脫硫 處理后，碾軋制備相應(yīng)厚度的石墨紙；其特征在于：有部分脫硫后的膨脹石墨在高壓動(dòng)力 泵的作用下，通過(guò)一個(gè)固定噴射裝置（6)，以石墨線的形式，連續(xù)噴射出到軋輥（71)和軋輥 (72)之間的石墨紙上，形成相應(yīng)的系列沿著石墨紙運(yùn)動(dòng)方向的石墨線排布在石墨紙上，通 過(guò)調(diào)整噴射頭噴口的孔徑，使得噴射出的石墨線的直徑為要制備石墨紙厚度的60-90%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：噴射出的石墨線的直徑為要制備石 墨紙厚度的80%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：將通過(guò)一個(gè)固定噴射裝置（6)連續(xù)噴 射出石墨線改為通過(guò)一個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向勻速往返運(yùn)動(dòng)的噴口，噴射裝 置（6)與石墨紙寬度之比為1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于：將通過(guò)一個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方 向垂直方向勻速往返運(yùn)動(dòng)的噴射裝置（6)改為通過(guò)兩個(gè)可沿著與石墨紙運(yùn)動(dòng)方向垂直方向 勻速往返運(yùn)動(dòng)的噴射裝置（6)，二者運(yùn)動(dòng)方向相反。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于將連續(xù)噴射出石墨線到軋輥（71)和軋 輥（72)間的石墨紙上改為石墨線被噴射到第一個(gè)軋輥上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求，3所述的制備方法，其特征在于將連續(xù)噴射出石墨線到軋輥（71)和 軋輥（72)之間的石墨紙上改為石墨線被噴射到軋輥（71)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求，4所述的制備方法，其特征在于將連續(xù)噴射出石墨線到軋輥（71)和 軋輥（72)之間的石墨紙上改為石墨線被噴射到軋輥（71)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求，7所述的制備方法，其特征在于將石墨線被噴射到軋輥（71)上改為 一個(gè)固定噴口連續(xù)噴射出石墨線到軋輥（71)和軋輥（72)之間的石墨紙上，另一個(gè)石墨線 被噴射到軋輥（71)上。
【文檔編號(hào)】C01B31/04GK104150466SQ201410253642
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】邢浩然, 邢濤, 王君, 張宏森 申請(qǐng)人:哈爾濱天寶石墨科技發(fā)展有限公司