專利名稱：一種碳纖維柔性石墨片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)代電子技術(shù)迅速的發(fā)展，電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，在提供了強(qiáng)大的使用功能的同時(shí)，也導(dǎo)致了其工作功耗和發(fā)熱量的急劇增大。高溫將會(huì)對(duì)電子元器件的穩(wěn)定性、可靠性和壽命產(chǎn)生有害的影響，譬如過(guò)高的溫度會(huì)危及半導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn)， 損傷電路的連接界面，增加導(dǎo)體的阻值和造成機(jī)械應(yīng)力損傷。因此確保發(fā)熱電子元器件所產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)的排出，己經(jīng)成為微電子產(chǎn)品系統(tǒng)組裝的一個(gè)重要方面，而對(duì)于集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產(chǎn)品、LED照明產(chǎn)品等，散熱甚至成為了整個(gè)產(chǎn)品的技術(shù)瓶頸問(wèn)題。導(dǎo)熱材料在熱管理中起到了十分關(guān)鍵的作用，是該學(xué)科中的一個(gè)重要研究分支。 使用原理如下在微電子材料表面和散熱器之間存在極細(xì)微的凹凸不平的空隙，如果將他們直接安裝在一起，它們間的實(shí)際接觸面積只有散熱器底座面積的10%，其余均為空氣間隙。因?yàn)榭諝鈱?dǎo)熱系數(shù)只有0.025W/(m’ K)，是熱的不良導(dǎo)體，將導(dǎo)致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大，嚴(yán)重阻礙了熱量的傳導(dǎo)，最終造成散熱器的效能低下。使用具有高導(dǎo)熱性的熱界面材料填充滿這些間隙，排除其中的空氣，在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導(dǎo)通道，可以大幅度低接觸熱阻，使散熱器的作用得到充分地發(fā)揮。導(dǎo)熱脂是最早的一種熱界面材料，曾經(jīng)被廣泛使用。但因其操作使用難度大、長(zhǎng)期使用易失效等缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足目前產(chǎn)品的需要，本發(fā)明提供一種新型界面導(dǎo)熱材料的制作方法，替代目前的導(dǎo)熱脂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何將碳纖維與石墨及導(dǎo)熱膠按比例混合而后制成柔性片狀物，作為界面導(dǎo)熱材料，使之能夠充分填充接觸面的空隙，保證兩接觸面間的熱阻足夠低。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種碳纖維柔性石墨片的制作方法，其特征在于
選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.6 :1的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓2-6Mpa，置于恒溫箱中以65°C的低溫固化，再升至保溫一小時(shí)后，加壓至 12Mpa,同時(shí)加溫至305°C，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級(jí)顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2^0kg/
所述的碳纖維直徑為5 μ m、長(zhǎng)徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。優(yōu)選的是，所述的制作工藝科學(xué)合理，通過(guò)不同溫度、不同壓力處理后的材料分子排列有利于導(dǎo)熱。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)效果在于(1)高導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性由原來(lái)的2-4 W/ m.k提高到橫向?qū)嵝?00 W/m.k以上，縱向?qū)嵝?0 W/m. k以上；導(dǎo)熱性能較常規(guī)界面導(dǎo)熱材料導(dǎo)熱性能提高20倍以上。( 高柔韌性，特定的密度，保證在較低安裝壓力條件下熱界面此材料能夠最充分地填充接觸表面的空隙，保證熱界面材料與接觸面間的接觸熱阻很小；(3)安裝簡(jiǎn)便并具可拆性，拆卸后形變可恢復(fù)；(4)適用性廣，既能被用來(lái)填充小空隙，也能填充大縫隙。厚度從0. Imm- 5mm之間可切。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.6:1的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓2Mpa，置于恒溫箱中以65°C的低溫固化，再升至240 V保溫一小時(shí)后，加壓至12Mpa, 同時(shí)加溫至305°C，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級(jí)顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2^0kg/
3m 。所述的碳纖維直徑為5 μ m、長(zhǎng)徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。實(shí)施例2:
選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.6:1的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓4Mpa，置于恒溫箱中以65°C的低溫固化，再升至240°C保溫一小時(shí)后，加壓至12Mpa， 同時(shí)加溫至305°C，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級(jí)顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2^0kg/
3m 。所述的碳纖維直徑為5 μ m、長(zhǎng)徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。實(shí)施例3:
選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.6:1的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓6Mpa，置于恒溫箱中以65°C的低溫固化，再升至240°C保溫一小時(shí)后，加壓至12Mpa， 同時(shí)加溫至305°C，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級(jí)顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2^0kg/
3
m ο所述的碳纖維直徑為5 μ m、長(zhǎng)徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維柔性石墨片的制作方法，其特征在于選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.6 :1的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓2-6Mpa，置于恒溫箱中以65°C的低溫固化，再升至240°C保溫一小時(shí)后，加壓至 12Mpa,同時(shí)加溫至305°C，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維柔性石墨片的制作方法，其特征在于所述的石墨粉為納米級(jí)顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2280kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維柔性石墨片的制作方法，其特征在于所述的碳纖維直徑為5 μ m、長(zhǎng)徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是選取碳纖維、納米石墨粉、導(dǎo)熱膠按3.4:5.61的比例混合，置入封閉的磨具中，磨具中加壓2-6MPa，置于恒溫箱中以65℃的低溫固化，再升至240℃保溫一小時(shí)后，加壓至12MPa，同時(shí)加溫至305℃，保溫一小時(shí)，然后冷卻至室溫出模。技術(shù)效果在于(l)高導(dǎo)熱性，導(dǎo)熱性由原來(lái)的2-4W/m.k提高到橫向?qū)嵝?00W/m.k以上，縱向?qū)嵝?0W/m.k以上；(2)高柔韌性，特定的密度，保證在較低安裝壓力條件下熱界面此材料能夠最充分地填充接觸表面的空隙，保證熱界面材料與接觸面間的接觸熱阻很小;(3)安裝簡(jiǎn)便并具可拆性，拆卸后形變可恢復(fù)；(4)適用性廣，既能被用來(lái)填充小空隙，也能填充大縫隙。
文檔編號(hào)C04B30/02GK102515693SQ20111045184
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者?；燮? 蔡志宏, 蔡志祥, 辜俊杰, 辜江偉, 郭元杰, 陳建華, 黃東升 申請(qǐng)人:東方赫爾光電有限公司