專利名稱：一種碳纖維柔性石墨片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。
背景技術：
隨著當代電子技術迅速的發展，電子元器件的集成程度和組裝密度不斷提高，在提供了強大的使用功能的同時，也導致了其工作功耗和發熱量的急劇增大。高溫將會對電子元器件的穩定性、可靠性和壽命產生有害的影響，譬如過高的溫度會危及半導體的結點， 損傷電路的連接界面，增加導體的阻值和造成機械應力損傷。因此確保發熱電子元器件所產生的熱量能夠及時的排出，己經成為微電子產品系統組裝的一個重要方面，而對于集成程度和組裝密度都較高的便攜式電子產品、LED照明產品等，散熱甚至成為了整個產品的技術瓶頸問題。導熱材料在熱管理中起到了十分關鍵的作用，是該學科中的一個重要研究分支。 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。因為空氣導熱系數只有0.025W/(m’ K)，是熱的不良導體，將導致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大，嚴重阻礙了熱量的傳導，最終造成散熱器的效能低下。使用具有高導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揮。導熱脂是最早的一種熱界面材料，曾經被廣泛使用。但因其操作使用難度大、長期使用易失效等缺點，已經不能滿足目前產品的需要，本發明提供一種新型界面導熱材料的制作方法，替代目前的導熱脂。
發明內容
本發明的目的是提供一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。
本發明要解決的技術問題是如何將碳纖維與石墨及導熱膠按比例混合而后制成柔性片狀物，作為界面導熱材料，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。為解決上述問題，本發明采用的技術方案是 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，再升至保溫一小時后，加壓至 12Mpa,同時加溫至305°C，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級顆粒，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、長徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。優選的是，所述的制作工藝科學合理，通過不同溫度、不同壓力處理后的材料分子排列有利于導熱。采用上述技術方案，本發明技術效果在于(1)高導熱性，導熱性由原來的2-4 W/ m.k提高到橫向導熱性200 W/m.k以上，縱向導熱性50 W/m. k以上；導熱性能較常規界面導熱材料導熱性能提高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)安裝簡便并具可拆性，拆卸后形變可恢復；(4)適用性廣，既能被用來填充小空隙，也能填充大縫隙。厚度從0. Imm- 5mm之間可切。
具體實施例方式實施例1
選取碳纖維、納米石墨粉、導熱膠按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保溫一小時后，加壓至12Mpa, 同時加溫至305°C，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級顆粒，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、長徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。實施例2:
選取碳纖維、納米石墨粉、導熱膠按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保溫一小時后，加壓至12Mpa， 同時加溫至305°C，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級顆粒，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、長徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。實施例3:
選取碳纖維、納米石墨粉、導熱膠按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保溫一小時后，加壓至12Mpa， 同時加溫至305°C，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。所述的石墨粉為納米級顆粒，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、長徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。
權利要求
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保溫一小時后，加壓至 12Mpa,同時加溫至305°C，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。
2.根據權利要求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顆粒，直徑為40nm、純度大于等于99. 5%、密度為2280kg/m3。
3.根據權利要求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、長徑比為10 :1、密度為1780kg/m3。
全文摘要
本發明涉及一種碳纖維柔性石墨片的制作方法。本發明采用的技術方案是選取碳纖維、納米石墨粉、導熱膠按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℃保溫一小時后，加壓至12MPa，同時加溫至305℃，保溫一小時，然后冷卻至室溫出模。技術效果在于(l)高導熱性，導熱性由原來的2-4W/m.k提高到橫向導熱性200W/m.k以上，縱向導熱性50W/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)安裝簡便并具可拆性，拆卸后形變可恢復；(4)適用性廣，既能被用來填充小空隙，也能填充大縫隙。
文檔編號C04B30/02GK102515693SQ20111045184
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者牛慧平, 蔡志宏, 蔡志祥, 辜俊杰, 辜江偉, 郭元杰, 陳建華, 黃東升 申請人:東方赫爾光電有限公司