石墨膜制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合成石墨技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨膜制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在合成石墨領(lǐng)域中，人工石墨膜主要采用原材料石墨片一次燒結(jié)制得。在燒結(jié)時(shí)，單張石墨片形成一層置于工裝中，從而獲得每層單張石墨膜。然而，上述的人工石墨膜制造方式效率低下，使得生產(chǎn)成本高，效益低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種實(shí)現(xiàn)一層獲得多張石墨膜、效率高的石墨膜制造方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種石墨膜制造方法，包括以下步驟:
[0005]S1、提供石墨片，將多張所述石墨片疊置并置入工裝夾具的隔層內(nèi)；
[0006]S2、將放置有所述石墨片的工裝夾具放入真空爐內(nèi)，通入惰性氣體；
[0007]S3、采用梯度升溫方式對(duì)所述石墨片進(jìn)行真空高溫?zé)Y(jié)；
[0008]S4、冷卻，所述石墨片形成石墨膜。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟S3包括:
[0010]S3-1、以 5-10°C /min 的速度將溫度升高至 1000 ± 100°C ；
[0011]S3-2、以 1-3°C /min 的速度將溫度升高至 3000 ± 100°C。
[0012]優(yōu)選地，在步驟SI中，每一所述隔層放置將30-50張疊置的所述石墨片。
[0013]優(yōu)選地，在步驟SI中，在所述隔層內(nèi)的所述石墨片最上方放置石墨壓板，將所述石墨片壓平。
[0014]優(yōu)選地，所述石墨壓板的厚度為10_25mm。
[0015]優(yōu)選地，所述石墨壓板的厚度為20mm。
[0016]優(yōu)選地，在步驟SI中，所述工裝夾具采用高純度石墨制成；
[0017]所述工裝夾具包括底板、垂直連接在所述底板四周上的數(shù)個(gè)側(cè)板、以及與所述底板相對(duì)連接在所述側(cè)板頂部的頂板；所述側(cè)板上分布有通孔；所述底板、頂板和側(cè)板之間形成有至少一個(gè)隔層。
[0018]優(yōu)選地，所述工裝夾具還包括至少一個(gè)隔板，設(shè)置在所述底板和頂板之間，將所述底板和頂板之間的空間隔成至少兩個(gè)所述隔層。
[0019]本發(fā)明的有益效果:采用多張?jiān)牧系氖B置一起，通過(guò)梯度升溫方式的真空高溫?zé)Y(jié)制得一層多張石墨膜，效果高，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明一實(shí)施例的石墨膜制造方法，包括以下步驟:
[0021]S1、提供石墨片，以石墨片作為原材料來(lái)制得石墨膜；將多張石墨片疊置并置入工裝夾具的隔層內(nèi)。石墨片根據(jù)實(shí)際要求規(guī)格預(yù)先裁切好。
[0022]在該步驟SI中，每30-50張石墨片疊置在一起形成一層放置在隔層內(nèi)，對(duì)于多個(gè)隔層則分別放置多層的石墨片，通過(guò)后續(xù)真空高溫?zé)Y(jié)后制得每層具有30-50張石墨膜。
[0023]在隔層內(nèi)的石墨片最上方放置石墨壓板，將石墨片壓平，保證制得的石墨膜的平整度。石墨壓板的厚度為10-25mm，優(yōu)選20mm。
[0024]工裝夾具采用高純度石墨制成，保證在真空高溫?zé)Y(jié)中不會(huì)有所損壞及不會(huì)對(duì)石墨片產(chǎn)生不良影響。
[0025]工裝夾具包括底板、數(shù)個(gè)側(cè)板以及頂板，數(shù)個(gè)側(cè)板垂直連接在底板四周上，頂板與底板相對(duì)連接在側(cè)板頂部。底板、頂板和側(cè)板之間形成有至少一個(gè)隔層以容置石墨片，多張疊置的石墨片通過(guò)四周側(cè)板的圍設(shè)，不動(dòng)蕩。側(cè)板上分布有通孔，方便在燒結(jié)過(guò)程中工裝夾具內(nèi)部的石墨片中的氫、氮等雜質(zhì)排放出去。
[0026]另外，工裝夾具還包括至少一個(gè)隔板，設(shè)置在底板和頂板之間，將底板和頂板之間的空間隔成至少兩個(gè)隔層。
[0027]S2、將放置有石墨片的工裝夾具放入真空爐內(nèi)，通入惰性氣體(正壓力)，避免在后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中溫度過(guò)高對(duì)爐體的損傷以及確保石墨片不被氧化。惰性氣體優(yōu)選用氬氣，在后續(xù)的真空高溫?zé)Y(jié)的高溫環(huán)境中不會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)。
[0028]S3、采用梯度升溫方式對(duì)石墨片進(jìn)行真空高溫?zé)Y(jié)。在高溫?zé)Y(jié)過(guò)程中保障真空爐內(nèi)的真空度。
[0029]該步驟S3中，采用兩次升溫方式進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，可包括:
[0030]S3-1、以5-10°C /min的速度將溫度升高至1000 ± 100°C，對(duì)石墨片進(jìn)行初次燒結(jié)。在該初次燒結(jié)中，將石墨片中的氫、氮等雜質(zhì)排出。
[0031]S3-2、以1-3°C /min的速度將溫度升高至3000± 100°C，對(duì)石墨片進(jìn)行二次燒結(jié)。該二次燒結(jié)，還可使石墨片殘存中的氫、氮等雜質(zhì)徹底排出。
[0032]上述步驟S3-1中，在溫度達(dá)到1000 ± 100 °C時(shí)，即可連續(xù)進(jìn)行步驟S3_2，不需較長(zhǎng)時(shí)間保持1000±100°C。
[0033]S4、冷卻，石墨片形成石墨膜。冷卻方式可采用自然冷卻，冷卻至室溫后即可將制得的石墨膜自工裝夾具中取出。
[0034]綜上所述，本發(fā)明的石墨膜制造方法操作簡(jiǎn)單，可一次制得一層多張石墨膜，效率高，生產(chǎn)成本相較于傳統(tǒng)的一層單張低，生產(chǎn)效益高；制得的石墨膜性能穩(wěn)定。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨膜制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、提供石墨片，將多張所述石墨片疊置并置入工裝夾具的隔層內(nèi)； 52、將放置有所述石墨片的工裝夾具放入真空爐內(nèi)，通入惰性氣體； 53、采用梯度升溫方式對(duì)所述石墨片進(jìn)行真空高溫?zé)Y(jié)； 54、冷卻，所述石墨片形成石墨膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述步驟S3包括: S3-1、以5-10°C /min的速度將溫度升高至1000±100°C ； S3-2、以1-3°C /min的速度將溫度升高至3000 ± 100°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步驟SI中，每一所述隔層放置將30-50張疊置的所述石墨片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步驟SI中，在所述隔層內(nèi)的所述石墨片最上方放置石墨壓板，將所述石墨片壓平。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述石墨壓板的厚度為10_25mmo6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述石墨壓板的厚度為20mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨膜制造方法，其特征在于，在步驟SI中，所述工裝夾具采用尚純度石墨制成； 所述工裝夾具包括底板、垂直連接在所述底板四周上的數(shù)個(gè)側(cè)板、以及與所述底板相對(duì)連接在所述側(cè)板頂部的頂板；所述側(cè)板上分布有通孔；所述底板、頂板和側(cè)板之間形成有至少一個(gè)隔層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的石墨膜制造方法，其特征在于，所述工裝夾具還包括至少一個(gè)隔板，設(shè)置在所述底板和頂板之間，將所述底板和頂板之間的空間隔成至少兩個(gè)所述隔層。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨膜制造方法，包括以下步驟：S1、提供石墨片，將多張所述石墨片疊置并置入工裝夾具的隔層內(nèi)；S2、將放置有所述石墨片的工裝夾具放入真空爐內(nèi)，通入惰性氣體；S3、采用梯度升溫方式對(duì)所述石墨片進(jìn)行真空高溫?zé)Y(jié)；S4、冷卻，所述石墨片形成石墨膜。本發(fā)明采用多張?jiān)牧系氖B置一起，通過(guò)梯度升溫方式的真空高溫?zé)Y(jié)制得一層多張石墨膜，效果高，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。
【IPC分類】C04B35/64, C04B35/52
【公開(kāi)號(hào)】CN105000885
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510377610
【發(fā)明人】任澤明
【申請(qǐng)人】東莞市思泉實(shí)業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日