專利名稱：一種超薄石墨紙散熱片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超薄石墨紙散熱片及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著社會快速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，各種超薄，超輕，節(jié)能環(huán)保LED產(chǎn)品，電子產(chǎn)品散熱問題擺在面前，產(chǎn)品中的元器件在短時間內(nèi)不能迅速把熱量散發(fā)出去，會導致產(chǎn)品系統(tǒng)出現(xiàn)故障，降低產(chǎn)品使用壽命。由于傳統(tǒng)電子產(chǎn)品沒有像現(xiàn)在客戶追求超薄，超輕，耐用性，所以對散熱條件要求不是那么嚴格。隨著技術(shù)的發(fā)展，客戶越來越需要超薄，超輕，耐用的產(chǎn)品。現(xiàn)有的石墨紙散熱片無法做到超薄(石墨紙散熱片厚度增加就會造成資源的巨大浪費，生產(chǎn)石墨紙散熱片，耗能，污染)，超高導熱效果(產(chǎn)品厚度增加，散熱效果就會變差)，且現(xiàn)有的石墨紙散熱片只能對平面產(chǎn)品進行散熱，無法滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品散熱要求。目前，市場上防火，阻燃裝飾材料(除金屬外，目前還沒有用石墨紙散熱片做裝飾材料，石墨紙散熱片在400度剛剛開始氧化反應，幾乎很難看到石墨紙散熱片的重量損失， 在600度氧化反應后石墨紙散熱片重量損耗在20%左右，不會燃燒，如果在缺少氧氣的環(huán)境下，氧化速度會更慢)很難抵擋400度以上高溫燃燒，主要是其散熱效果不好，熱量不能在短時間內(nèi)迅速散開，集中到一定溫度后裝飾材料就會燃燒起來，而且會產(chǎn)生有毒氣體，造成人員二次損傷。很多金屬材料導熱性雖然比較好，但是沒有石墨紙散熱片導熱性好，而且成本比較高，同時，金屬的密度大，不適合大面積使用和推廣，也不適合切割。石墨紙散熱片重量相比較金屬材料非常輕，容易切割，粘貼。石墨是很好的儲氫材料，這為汽車用燃料電池隔板使用石墨紙?zhí)峁┖芎玫氖袌霏h(huán)境，例如現(xiàn)在汽車使用鉛酸電池，不僅體積大，重量大，使用時間短，儲存電量低，廢棄后高污染，難處理。因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種新型的以石墨為材料的散熱片，即能滿足客戶需要超薄，超輕，耐用的目的，又能滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品的散熱要求，還能滿足燃料電池汽車所需電池使用體積小，重量輕，性能可靠的要求。然而，現(xiàn)有石墨紙生產(chǎn)廠家因為技術(shù)原因很難做到0. 1毫米以下，主要厚度都是 0. 2毫米以上，這就導致高精端新產(chǎn)品無法使用，產(chǎn)品厚度越厚不僅耗能，污染，浪費各種資源，而且無法做到高精端新產(chǎn)品的超薄，超輕，提高產(chǎn)品使用壽命。現(xiàn)有專利號03815239. 8 雖然專利上面寫了厚度0. 075毫米-3. 75毫米，但實際上他們的產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足最新客戶厚度要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種超薄石墨紙散熱片及其制造方法，使石墨紙散熱片最薄化，最終產(chǎn)品小型化，超薄化，并能降低石墨紙散熱片含硫量對產(chǎn)品腐蝕， 提高產(chǎn)品使用壽命，解決高溫狀態(tài)下產(chǎn)品迅速散熱問題，含碳量達99%以上，導熱率大于300ff/moK,在高溫作用下不會燃燒，不會產(chǎn)生有毒氣體，超過400度只會慢慢氧化，給救援人員留足充分的時間，降低生產(chǎn)石墨紙散熱片的原料成本，節(jié)能減排，保護稀缺石墨資源， 不需金屬板輔助提高了產(chǎn)品的柔韌性，可以滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品的使用。本發(fā)明提供一種超薄石墨紙散熱片的制造方法，包含以下步驟一、反應釜中先加入石墨，溫度達到16°C后，加入質(zhì)量分數(shù)為70% -95%的硝酸和濃度為20% -50%的雙氧水，石墨在硝酸和雙氧水的作用下，攪拌生成膨脹率300倍的可膨脹石墨產(chǎn)品，經(jīng)過淋干機脫水，烘干爐烘干；二、機器篩選分類，選取粒度300微米篩上的可膨脹石墨占90% ；三、步驟二所述的可膨脹石墨，通過旋流器進入溫度950°C的膨脹爐中進行加熱膨脹，膨脹后的蠕蟲狀石墨被抽出膨脹爐進入料倉；四、蠕蟲狀石墨根據(jù)不同厚度要求，進行多次壓延，達到最終超薄石墨紙厚度。優(yōu)選地，所述硝酸，雙氧水和石墨的配比率為3 0. 3 1。優(yōu)選地，硝酸，雙氧水和石墨的反應溫度為16°C，反應時間為1. 5小時。優(yōu)選地，淋干機脫水時間為30min，烘干爐烘干時間為3小時。根據(jù)不同的厚度要求，蠕蟲狀石墨由輸送帶進行給料，經(jīng)過第一道壓延輥精密壓延后，通過原子測厚儀控制厚度數(shù)據(jù)；再由熱處理爐加熱，經(jīng)過第二道壓延輥精密壓延；再次通過熱處理爐加熱，第三次經(jīng)過壓延輥壓延，達到最終超薄石墨紙。本發(fā)明還公開了一種由上述制造方法獲得的超薄石墨紙散熱片，其厚度大于等于 0. 04mm,硫含量小于lOOOppm，導熱率大于300W/m° K。本發(fā)明可獲得以下有益效果為1、達到石墨紙散熱片最薄化，最終產(chǎn)品小型化，超薄化；2、降低石墨紙散熱片含硫量對產(chǎn)品腐蝕，提高產(chǎn)品使用壽命；3、解決高溫狀態(tài)下產(chǎn)品迅速散熱問題，導熱率大于300W/m° K;4、降低生產(chǎn)石墨紙散熱片的原料成本，節(jié)能減排，保護稀缺石墨資源；5、提高了產(chǎn)品的柔韌性，可以滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品的使用。


圖1為本發(fā)明中石墨紙散熱片的制造流程圖。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明采用硝酸+雙氧水處理石墨，硝酸，雙氧水和石墨的配比率為3 0.3 1， 反應釜中先加入石墨，達到反應溫度16°C后，加入質(zhì)量分數(shù)為90%的硝酸和濃度為20%的雙氧水，石墨在硝酸和雙氧水的作用下，溫度調(diào)控在16°C，反應時間為1.5小時，攪拌生成膨脹率300倍的可膨脹石墨產(chǎn)品，經(jīng)過淋干機脫水30min，烘干爐烘干3小時后。機器篩選分類，使其中300微米篩上的可膨脹石墨占90% ；加工好的可膨脹石墨，通過旋流器進入溫度950度的膨脹爐進行加熱膨脹，膨脹后的蠕蟲狀石墨被抽出膨脹爐進入料倉。蠕蟲狀石墨經(jīng)過精密儀器測量根據(jù)不同厚度要求，通過輸送帶進行給料，經(jīng)過第一道壓延輥精密壓延后，開始通過原子測厚儀控制厚度數(shù)據(jù)，再通過熱處理爐加熱，再經(jīng)過第二道壓延輥精密壓延，再次通過熱處理爐加熱，第三次經(jīng)過壓延輥壓延，達到最終超薄石墨紙。經(jīng)檢測，所獲得的石墨紙厚度為0. 04mm,含硫量為200ppm，導熱率為330W/m° K。實施例2本發(fā)明采用硝酸+雙氧水處理石墨，硝酸，雙氧水和石墨的配比率為3 0.3 1， 反應釜中先加入石墨，達到反應溫度16°C后，加入質(zhì)量分數(shù)為70%的硝酸和濃度為50%的雙氧水，石墨在硝酸和雙氧水的作用下，溫度調(diào)控在16°C，反應時間為1.5小時，攪拌生成膨脹率300倍的可膨脹石墨產(chǎn)品，經(jīng)過淋干機脫水30min，烘干爐烘干3小時后。機器篩選分類，選取粒度300微米篩上的可膨脹石墨占90% ；加工好的可膨脹石墨，通過旋流器進入溫度950度的膨脹爐進行加熱膨脹，膨脹后的蠕蟲狀石墨被抽出膨脹爐進入料倉。蠕蟲狀石墨經(jīng)過精密儀器測量根據(jù)不同厚度要求，通過輸送帶進行給料，經(jīng)過第一道壓延輥精密壓延后，開始通過原子測厚儀控制厚度數(shù)據(jù)，再通過熱處理爐加熱，再經(jīng)過第二道壓延輥精密壓延，再次通過熱處理爐加熱，第三次經(jīng)過壓延輥壓延，達到最終超薄石墨紙。經(jīng)檢測，獲得的石墨紙厚度為0.05mm，含硫量為300ppm，導熱率為310W/m° K。采用本方法生產(chǎn)出的超薄石墨紙，其厚度大于等于0. 04mm，硫含量小于lOOOppm， 導熱率大于300W/m° K，且可以滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品的使用。
權(quán)利要求
1.一種超薄石墨紙散熱片的制造方法，其特征在于，包含以下步驟一、反應釜中先加入石墨，溫度達到16°c后，加入質(zhì)量分數(shù)為70%-95%的硝酸和濃度為20% -50%的雙氧水，石墨在硝酸和雙氧水的作用下，攪拌生成膨脹率300倍的可膨脹石墨產(chǎn)品，經(jīng)過淋干機脫水，烘干爐烘干；二、機器篩選分類，選取粒度300微米篩上的可膨脹石墨占90%；三、步驟二所述的可膨脹石墨，通過旋流器進入溫度950°C的膨脹爐中進行加熱膨脹， 膨脹后的蠕蟲狀石墨被抽出膨脹爐進入料倉；四、根據(jù)不同的厚度要求，對蠕蟲狀石墨進行多次壓延，達到最終超薄石墨紙厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，硝酸，雙氧水和石墨的配比率為 3 0. 3 1。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟一中，硝酸，雙氧水和石墨的反應溫度為16°C，反應時間為1. 5小時。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，淋干機脫水時間為30min，烘干爐烘干時間為3小時。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，步驟三中，蠕蟲狀石墨由輸送帶進行給料，經(jīng)過第一道壓延輥精密壓延后，通過原子測厚儀控制厚度數(shù)據(jù)；再由熱處理爐加熱，經(jīng)過第二道壓延輥精密壓延；再次通過熱處理爐加熱，第三次經(jīng)過壓延輥壓延，達到最終超薄石墨紙。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的制造方法制造出的超薄石墨紙散熱片，其特征在于，所述石墨紙散熱片的厚度大于等于0. 04mm，硫含量小于lOOOppm，導熱率大于300W/m° K。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超薄石墨紙散熱片的制造方法，石墨在硝酸和雙氧水的作用下，攪拌生成膨脹率300倍的可膨脹石墨產(chǎn)品，經(jīng)過淋干機脫水，烘干爐烘干，機器篩選分類后；通過旋流器進入溫度950℃的膨脹爐中進行加熱膨脹，膨脹后的蠕蟲狀石墨被抽出膨脹爐進入料倉；根據(jù)不同的厚度要求，對蠕蟲狀石墨進行多次壓延，達到最終超薄石墨紙厚度。所述石墨紙散熱片的厚度大于等于0.04mm，硫含量小于1000ppm，導熱率大于300W/moK。本發(fā)明獲得的石墨紙散熱片最薄化，最終產(chǎn)品小型化，超薄化，提高產(chǎn)品使用壽命，解決高溫狀態(tài)下產(chǎn)品迅速散熱問題，降低生產(chǎn)石墨紙散熱片的原料成本，保護稀缺石墨資源，可以滿足不規(guī)則形狀產(chǎn)品的使用。
文檔編號F28F21/02GK102175089SQ20111000228
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者肖云凱 申請人:肖云凱