專利名稱：：一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及能夠提供具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制造技術(shù)，具體地說是可以為電子類產(chǎn)品導(dǎo)熱散熱提供新的材料。
背景技術(shù)：
：隨著電子類產(chǎn)品的不斷升級(jí)換代的加速和迷你，高集成以及高性能電子設(shè)備的日益增長(zhǎng)，工作組件體積尺寸越來越小，工作的速度和效率越來越高，發(fā)熱量越來越大。目前，公知的金屬類導(dǎo)熱散熱組件已經(jīng)受到其材料與自身導(dǎo)熱散熱極限的限制，必須采用先進(jìn)的導(dǎo)熱散熱工藝和性能優(yōu)異的導(dǎo)熱散熱材料來有效地帶走熱量，保證其電子類產(chǎn)品的有效工作，石墨導(dǎo)熱散熱材料，因特有的低密度(相對(duì)于金屬類)和高導(dǎo)熱散熱系數(shù)及低熱阻成為現(xiàn)代電子類產(chǎn)品解決導(dǎo)熱散熱技術(shù)的首選材料。石墨晶體屬六方晶體系，具有典型層狀結(jié)構(gòu)。每一層中的碳原子六方環(huán)狀排列，每一原子為相鄰的三個(gè)原子所圍繞，其間距為1.42X10—7cm。而層與層這間的距離為3.4X10—7cm。層內(nèi)具有共價(jià)鍵一金屬鍵，而層間為分子鍵。這些碳原子的六角形排列層面基本上是扁平的且定向的或有序的，基本上彼此平行且等距離。碳原子的基本扁平、平行等距的板或?qū)油ǔ７Q為石墨層或基面，其連接或鍵合在一起，并且其多組以晶體排列。非常有序的石墨由相當(dāng)尺寸的晶體構(gòu)成晶體彼此高度排列或定向并且具有排序完好的碳層。高度有序的石墨具有高度的優(yōu)選晶體定向，決定了石墨具有各向異性結(jié)構(gòu)，因此顯示出或具有各向異性的許多性質(zhì)，如導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性以及流體擴(kuò)散性。可以將石墨表征為碳的疊層結(jié)構(gòu)，即，由通過微弱范德華力連接在一起的碳原子重疊層或疊層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。在考慮石墨結(jié)構(gòu)時(shí)，通常對(duì)兩個(gè)軸或方向進(jìn)行標(biāo)記，即"c"軸或方向和"a"軸或方向?？梢詫?c"軸或方向看作垂直于碳層的方向。可以將"a"軸或方向看作平行于碳層的方向或垂直于"c"方向的方向，適于制造具有各向異性的柔性石墨。現(xiàn)在石墨化學(xué)處理中，比較經(jīng)濟(jì)和普遍采用的酸溶液是898%的濃硫酸(含純H2S04至少為90%)和922%濃硝酸(含純HN03至少為60%)的混合液(重量比)。酸處理的溫度可以從室溫到120°C，處理時(shí)間至少應(yīng)在1分鐘以上，以便使酸能充分氧化侵蝕石墨顆粒，使石墨層間受到充分的侵蝕。經(jīng)過氧化侵蝕后的石墨，還要經(jīng)過水洗。水洗的作用首先是除去對(duì)人體有害的多余的酸，以便下一步安全地進(jìn)行高溫膨脹處理。另外，經(jīng)過水洗，少量的水分子滲入石墨的晶體層面之間，與原先侵入到晶體層面間的氧化劑(即膨脹劑)相結(jié)合，在其后的高溫?zé)崤蛎浱幚頃r(shí)，它產(chǎn)生較高的蒸汽壓促使石墨晶體在c軸方向上發(fā)生高度膨脹，因而，這部分水分可以起到附加膨脹劑的作用。中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2004年3月10日公開了公開號(hào)為CN1480394A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書，其
背景技術(shù)：
中公開了如下技術(shù)方案"通常，膨脹石墨片是將天然石墨、熱解石墨、初生石墨等用硫酸、硝酸等的混合溶液進(jìn)行處理，水洗、干燥后，用膨脹爐在約1000°C下進(jìn)行膨脹化處理，通過對(duì)其進(jìn)行壓延使之成片。"該內(nèi)容僅僅披露了傳統(tǒng)的膨脹石墨的方法，但是由于最終產(chǎn)品雜質(zhì)較多，只能適用于常規(guī)的散熱產(chǎn)品或密封產(chǎn)品。中華人民共和國(guó)專利局于1986年10月29日公開了名稱為可膨脹石墨及其制造方法的發(fā)明專利，該發(fā)明涉及具有穩(wěn)定的高膨脹倍數(shù)的可膨脹石墨。以及制造這種石墨的工藝方法。屬于石墨的化學(xué)處理。該專利的說明書披露了幾種
背景技術(shù)：
，其一，本發(fā)明作出以前，膨脹石墨材料的制造工藝方法如《電碳》1981年第1期，將純度為97%以上，粒度50目以上的鱗片石墨放入按一定比例配制好的硝酸和硫酸混合液中。在室溫至105°C的溫度下，酸化處理l分鐘以上。最好為3-4小時(shí)，然后濾除酸液，經(jīng)過水洗后在105士5°C溫度下烘干."經(jīng)這種酸化處理過的石墨則是可膨脹石墨。"它再經(jīng)800-IOO(TC的高溫瞬間加熱。其二，另有如美國(guó)專利說明書4146401號(hào)所披露的，"石墨粒浸在硝酸和硫酸的混合液中，將酸浸泡過的石墨粒用PH值金4-7的水清洗，再將浸潤(rùn)的石墨粒放入每公斤含有0.05-1.0克分子濃度的磷酸或磷酸鹽水溶液或者最好是磷酸鋁水溶液里浸泡0.5至10小時(shí)。其后石墨粒再次水洗，經(jīng)800。C高溫，就可膨脹到原石墨粒尺寸的60倍。酸化后的石墨粒水洗后經(jīng)過l05'C的溫度烘干，它的膨脹倍數(shù)會(huì)明顯下降，因而使膨脹石墨的自粘性和壓縮性降低。該專利的技術(shù)方案，本發(fā)明可膨脹石墨的制造工藝方法是"將含碳量大于97%粒度大于200目的鱗片石墨先放入硝酸溶液中。維持室溫至1O(TC的溫度1分鐘以上，4-6小時(shí)較好，石墨粒與硝酸的重量比為(0.1-3):1，以2:1較好。硝酸的濃度不低于60%。再將其取出濾除酸液放入硫酸溶液中，維持室溫至IO(TC的溫度一分鐘至12小時(shí)，以2-8小時(shí)為好。石墨與硫酸的重量比為(0.13):1。以0、5:1較好，硫酸的濃度不低于90%，把經(jīng)過兩次酸液先后浸泡過的石墨粒取出，濾除酸液，用PH值56的水清洗至PH值為3。然后空干水份在不大于IO(TC的溫度下烘至含水量小于10%,加入氧化鈣粉末。攪拌均勻后放置l-24小時(shí)。氧化鈣的重量以石墨粒重量的2-10%。粒度小于石墨粒度。最后將加入氧化鈣處理后的石墨粒過篩，去除氧化鈣成份。則整個(gè)可膨脹石墨的制造工藝過程完成。上述方法中存在一定的缺陷，其一沒有考慮到雜質(zhì)的影響，如果石墨不純，含有雜質(zhì)時(shí)，將出現(xiàn)晶格缺陷和位錯(cuò)，產(chǎn)生邊緣區(qū)域擴(kuò)大，活性點(diǎn)增加，促使邊緣反應(yīng)加快，這雖有利于邊緣化合物的生成，卻影響到插層化合物的生成，并破壞層狀晶格，使晶格變得紊亂而不規(guī)整，進(jìn)而使化學(xué)物質(zhì)向?qū)娱g擴(kuò)散的速度和深度，深層里插層化合物的生成都受到阻礙和限制，從而影響膨脹程度的提高。因此要求石墨雜質(zhì)含量必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。尤其是顆粒狀雜質(zhì)絕對(duì)不允許存在，否則在壓制過程中會(huì)切斷石墨鱗片，使成型材料質(zhì)量降低；其二針對(duì)的石墨粉的目數(shù)單一；其三，酸處理的效果較差，膨脹的倍數(shù)較低；其四，整個(gè)選料和酸處理的工藝過程條件參數(shù)較為寬泛；其五，常用的氧化劑甚至包括高錳酸鉀、重鉻酸鈉等氧化劑中，就存在有目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)限用的六種有害物質(zhì)(鎘、鉛、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚)中的一種或多種；因此，通常方法處理的石墨粒子的雜質(zhì)含量在0.10.3%之間，這種膨脹石墨粉僅適用于制作普通石墨產(chǎn)品，主要應(yīng)用于密封產(chǎn)品?，F(xiàn)代社會(huì)科技的發(fā)展和電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代要求，石墨導(dǎo)熱散熱材料的性能要更加優(yōu)越，因此，如何制造性能更加優(yōu)良的石墨導(dǎo)熱散熱產(chǎn)品成為各個(gè)廠家和研究機(jī)構(gòu)面臨的一個(gè)課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有的電子類產(chǎn)品普通采用的金屬類導(dǎo)熱散熱片和石墨片的不足，提供一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，該制備方法同時(shí)克服原有膨脹石墨片化學(xué)處理方法中的缺陷和問題，能夠提供一種導(dǎo)熱和散熱性能較好的石墨導(dǎo)熱散熱片。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(l)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98%的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為30目至80目的天然石墨粉；石墨粒度的影響，還體現(xiàn)在配料的粒度組成不可太寬，即最大顆粒和最小顆粒直徑差不可太大。粒度組成均勻，加工效果才比較好，因此上述步驟中，石墨粉的粒差為015%。(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=79:1，酸處理的溫度為20°C120°C，處理的時(shí)間為12小時(shí)；其中，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為90%96%。因?yàn)橐郧捌渌趸瘎┲皇菍?duì)石墨粉進(jìn)行化學(xué)處理，使其具有了可膨脹性；現(xiàn)在選用這種氧化劑混合液的好處在于，不僅使石墨粉在化學(xué)處理中具有了可膨脹性，同時(shí)又可以比較有效地使石墨粒子的層間化合物產(chǎn)生很大的松動(dòng)，有利于石墨粒子中雜質(zhì)的剔除，并且為下一步在水洗中加入氰氟酸溶液進(jìn)行提純提供了有利條件，過硫酸銨可以加大石墨粒子的層間松動(dòng)與空隙，同時(shí)使下步驟中的氰氟酸溶液很容易插入，更為重要的是，選用過硫,酸銨作為氧化劑，使之化學(xué)處理后的石墨粒子不含有對(duì)各種有害物質(zhì)。比如以前常用的氧化劑高錳酸鉀、重鉻酸鈉等氧化劑中，就存在有目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)限用的六種有害物質(zhì)如鎘、鉛、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚中的一種或多種；而現(xiàn)在本發(fā)明所采用的氧化劑就很好的避開了在化學(xué)處理中因選擇氧化劑而增加的有害物質(zhì)的含量，并且還能有效剔除石墨粒子原來固有的各種有害物質(zhì)。石墨粒子經(jīng)過化學(xué)處理后，具有了可膨脹性，同時(shí)，又通過過硫酸銨這種強(qiáng)氧化劑氧化了石墨粒子層間的多種微量元素的雜質(zhì)，產(chǎn)生了新的化合物，使多種微量元素逐漸剝離開石墨粒子層間，在水洗過程中，就可以將這些化合物基本清洗掉。石墨化學(xué)處理時(shí)，化學(xué)反應(yīng)在石墨片的邊緣和層的中間同時(shí)進(jìn)行，化學(xué)處理的目的是生成插層化合物，避免或控制生成邊緣化合物。為達(dá)到這一目的，對(duì)氧化劑的選擇，顯得特別重要。通常遵循下面兩個(gè)原則(1)所選試劑要具有較強(qiáng)的氧化性；(2)試劑向石墨層間隙滲透擴(kuò)散要快，其進(jìn)行的速度要大于邊緣氧化反應(yīng)速度。(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為2%8%的氰氟酸溶液中浸透3050分鐘；該處理過程中，氰氟酸溶液充分地浸透到石墨層間，與雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，松動(dòng)石墨層間的雜質(zhì)，在水洗時(shí)就可以很容易的清洗掉這些雜質(zhì)，達(dá)到提純的目的。通過本過程處理后，石墨粉的純度已達(dá)到制備具有高度各向異性石墨片的要求。通常，制備具有高度各向異性石墨片對(duì)石墨粉粒子中微量元素的雜質(zhì)要求為小于O.03%;經(jīng)過上述處理后，雜質(zhì)含量不大于0.015%，石墨原料純度越高，石墨片的熱阻率越小，熱阻率越小，導(dǎo)熱系數(shù)越高。(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為020。C;進(jìn)一步的要求，水洗終點(diǎn)的PH值為35。水洗的目的為除掉多余的酸。水洗過程的溫度對(duì)膨脹倍數(shù)的明顯的影響。水溫高，插入層間的反應(yīng)物質(zhì)會(huì)從層間逸出，使層間物減少。在下一步高溫加熱時(shí)汽化物也相應(yīng)減少，產(chǎn)生的汽化膨脹力就小，使得層間不能充分膨脹，于是膨脹倍數(shù)降低。(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為80095(TC，每次高溫膨脹過程中，膨脹溫度的溫差要控制在5(TC之內(nèi)，高溫膨脹的時(shí)間為3秒10秒，高溫膨脹完成后，在離開膨脹爐后，不可直接進(jìn)入常溫環(huán)境，要進(jìn)入冷卻器使其緩慢降溫，緩慢降溫的過程只要能夠使石墨粉的溫度與冷卻器溫度溫差不要太大即可，.實(shí)際降溫中可以使溫差保持在5(TlO(rC,達(dá)到緩慢降溫的目的；以保證石墨受熱均勻。同時(shí)要注意石墨在高溫區(qū)停留的時(shí)間，不可過長(zhǎng)或過短。在上述膨脹過程，經(jīng)過化學(xué)處理后形成鱗片石墨，在石墨層間生成了新的化合物，又因這種化合物的生成，使石墨層面之間距離由原來的3.35X10—、變成(611)X10—"m。這一次膨脹稱為第一次膨脹。將這種含插層化合物的石墨進(jìn)行高溫處理時(shí)，石墨插層化合物迅速氣化分解，推開層面的力更大，使層間距離再一次擴(kuò)大。這一次膨脹稱為第二次膨脹。石墨經(jīng)過這兩次膨脹之后，層狀平面之間的間距比原來增大300500。這一增大倍數(shù)稱為膨脹倍數(shù)。(6)成型工序經(jīng)過柔性石墨巻材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片。加工時(shí)，所述石墨導(dǎo)熱散熱片的厚度為0.12.lmm。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步的方案第一種具體的改進(jìn)，步驟(1)原料準(zhǔn)備中采用天然石墨粒徑大小為30目的天然石墨粉；步驟(2)化學(xué)處理中，將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=9:1，酸處理的溫度為25°C，處理的時(shí)間為120分鐘；步驟(3)雜質(zhì)的處理中，將石墨粉放在濃度為2%的氰氟酸溶液中浸透30分鐘；步驟(4)水洗過程中，水洗的溫度為O"C;步驟(5)高溫膨脹中，石墨膨脹爐的溫度為950°C，高溫膨脹的時(shí)間為3秒。第二種改進(jìn)，步驟(1)中，采用天然石墨粒徑大小為32目的天然石墨粉；步驟(2)中，將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=9:1，酸處理的溫度為25°C,處理的時(shí)間為60分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為5%的氰氟酸溶液中浸透40分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為1(TC;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為90(TC，高溫膨脹的時(shí)間為5秒。第三種改進(jìn)，步驟(l')中，采用天然石墨粒徑大小為40目的天然石墨粉;步驟(2)中，硫酸溶液過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為20°C，處理的時(shí)間為110分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為8%的氰氟酸溶液中浸透50分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為2(TC;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為90CTC，高溫膨脹的時(shí)間為6秒。第四種改進(jìn)，步驟(1)中，采用天然石墨粒徑大小為80目的天然石墨粉；步驟(2)中，硫酸溶液過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為120°C，處理的時(shí)間為90分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為8%的氰氟酸溶液中浸透50分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為2(TC;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為80(TC，高溫膨脹的時(shí)間為10秒。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明附圖1為用不同粒度級(jí)別的石墨，制得的石墨導(dǎo)熱散熱片松散密度和粒度的關(guān)系圖；'附圖2為石墨水洗溫度與膨脹倍數(shù)關(guān)系曲線圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98%的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為30目的天然石墨粉，石墨粉的粒差為015%;由附圖l可以看出，3080目數(shù)的石墨粉其松散密度的數(shù)值范圍為3095，均可以用來加工導(dǎo)熱片；(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=9:1，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為90%，酸處理的溫度為25'C，處理的時(shí)間為120分鐘；(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為2%的氰氟酸溶液中浸透30分鐘，雜質(zhì)含量不大于0.015%;(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為0"C，水洗終點(diǎn)的PH值為35;(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為95(TC，高溫膨脹的時(shí)間為3秒，高溫膨脹完成后，石墨粉進(jìn)入冷卻器緩慢降溫；(6)成型工序?qū)⑹劢?jīng)過石墨巻材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成密度為0.7g/cm3，厚度分別為0.lmm、0.2腿、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.Omm、1.2mm、1.5mm、2.Omm、2.1mm的石墨導(dǎo)熱散熱片。按照上述步驟，改變步驟中的條件和參數(shù)分別進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表一所示，由表一可以看出，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的比值為7:l和9:l時(shí)膨脹倍數(shù)較好。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>按照實(shí)施例l的步驟，改變水洗的溫度分別進(jìn)行試驗(yàn)，得出的結(jié)論如附圖2所示，從中可以看出，(T2(TC的水溫對(duì)膨脹的效果最佳。實(shí)施例2、一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98%的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為32目的天然石墨粉，石墨粉的粒差為015%;(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液二9:.1，酸處理的溫度為25°C，處理的時(shí)間為60分鐘，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為92%;(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為5%的氰氟酸溶液中浸透40分鐘，雜質(zhì)含量不大于0.015%;(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為10°C;步驟(4)中，水洗終點(diǎn)的PH值為35;(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為900°C，每次高溫膨脹過程中，膨脹溫度的溫差要控制在50°C之內(nèi)，高溫膨脹的時(shí)間為5秒，高溫膨脹完成后，石墨粉進(jìn)入冷卻器緩慢降溫；(6)成型工序經(jīng)過柔性石墨巻材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成密度為1.0g/cm3和2.0g/cm3，厚度分別為0.l咖、0.2ram、0.3mm、0.5,、0.8mm、1.Omm、1.2咖、1.5mm、2.0mm、2.lmm的石墨導(dǎo)熱散熱片。按照上述步驟，改變步驟中的條件和參數(shù)分別進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表二所示，由表二可以看出，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的比值為8:l和9:l時(shí)膨脹倍數(shù)較好。表二石墨粒度(目)硫酸過化學(xué)處理熱處理膨脹倍數(shù)硫酸胺溫度(。C)時(shí)間(分鐘)溫度rc)時(shí)間(秒)321:1256090010300323:125609009310325:125609008.5320328:125609005400329:125609005500321:325609008膨脹不好321:625609007不膨脹321:525609006不膨脹321:925609005不膨脹實(shí)施例3、一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98%的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為40目的天然石墨粉，石墨粉的粒差為015%;(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為95%,硫酸溶液過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為2(TC，處理的時(shí)間為110分鐘；(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為8%的氰氟酸溶液中浸透50分鐘，雜質(zhì)含量不大于0.015%;(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為20'C，水洗終點(diǎn)的PH值為35;(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為90(TC，每次高溫膨脹過程中，膨脹溫度的^M差要控制在50r之內(nèi)，高溫膨脹的時(shí)間為6秒，高溫膨脹完成后，石墨粉進(jìn)入冷卻器緩慢降溫；(6)成型工序經(jīng)過柔性石墨巻材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成密度為1.5g/cm3，厚度分另U為0.l咖、0.2mm、0.3咖、0.5咖、0-8畫、1.Omm、1.2咖、1.5mm、2.0鵬、2.lmm的石墨導(dǎo)熱散熱片。按照上述步驟，改變步驟中的參數(shù)分別進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表三所示，由表三可以看出，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的比值為7:l和9:l時(shí)膨脹倍數(shù)較好。表三<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>實(shí)施例4、一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98%的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為80目的天然石墨粉，石墨粉的粒差為015%;(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為96%，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為120°C，處理的時(shí)間為90分鐘；(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為挑的氰氟酸溶液中浸透50分鐘，雜質(zhì)含量不大于0.015%;(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為2(TC，水洗終點(diǎn)的PH值為35;(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為s(xrc，高溫膨脹的時(shí)間為io秒，高溫膨脹完成后，石墨粉進(jìn)入冷卻器緩慢降溫；(6)成型工序經(jīng)過柔性石墨巻材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成密度為1.8g/cm3，厚度分別為0.lmm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.Omm、1.2mm、1.5mm、2.Omm、2.lmm的石墨導(dǎo)熱散熱片。按照上述步驟，改變步驟中的條件和參數(shù)分別進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表四所示，由表四可以看出，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的比值為8:l和9:l時(shí)膨脹倍數(shù)較好。表四<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>801:1120120■10300803:11201158509310805:1120110■8.5320808:11209885010400809:112090■10500801:3120908008膨脹不好801:6120808507不膨脹801:512070■6不膨脹801:9120608505不膨脹由表一至表四可以看出酸處理步驟的化學(xué)處理方法與現(xiàn)在通常的方法基本相同，關(guān)鍵點(diǎn)在于酸處理液即氧化劑的不同和濃度及用量配比的比例差別上。實(shí)施例5、現(xiàn)在石墨化學(xué)處理方法，采用的酸溶液是90%的濃硫酸和90%濃硝酸的混合液，其重量比為9:1。酸處理的溫度120°C，處理時(shí)間1小時(shí)，然后經(jīng)過水洗，然后經(jīng)過高溫膨脹制得不同密度和厚度的石墨片如表五、表六所示。其與本發(fā)明所采用的方法制得的產(chǎn)品的對(duì)比表如下表五為普通化學(xué)處理的石墨片與本發(fā)明方法處理的石墨片導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)照表<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由表五和表六可以看出，本發(fā)明的方法所制備的產(chǎn)品其導(dǎo)熱系數(shù)與普通方法相比，導(dǎo)熱性能明顯提高。權(quán)利要求1、一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下步驟(1)原料準(zhǔn)備選擇碳元素含量不小于98％的石墨粉，采用天然石墨粒徑大小為30目至80目的天然石墨粉；(2)化學(xué)處理將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液＝7～9∶1，酸處理的溫度為20℃～120℃，處理的時(shí)間為1～2小時(shí)；(3)雜質(zhì)的處理將石墨粉放在濃度為2％～8％的氰氟酸溶液中浸透30～50分鐘；(4)、水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為0～20℃；(5)高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為800～950℃，高溫膨脹的時(shí)間為3秒～10秒，高溫膨脹完成后，石墨粉進(jìn)入冷卻器緩慢降溫；(6)成型工序經(jīng)過柔性石墨卷材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片。2、如權(quán)利要求1所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(1)中，石墨粉的粒差為015°/o。3、如權(quán)利要求1所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(2)中，硫酸溶液與過硫酸胺溶液的濃度為90%96%。4、如權(quán)利要求1所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(3)中，雜質(zhì)含量不大于0.015%。5、如權(quán)利要求1所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(6)中，所述石墨導(dǎo)熱散熱片的厚度為0.12.lmm。6、如權(quán)利要求1所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(4)中，水洗終點(diǎn)的PH值為35。7、如權(quán)利要求廣6中其中之一所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(1)原料準(zhǔn)備中采用天然石墨粒徑大小為30目的天然石墨粉；步驟(2)化學(xué)處理中，將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=9:1，酸處理的溫度為25°C，處理的時(shí)間為120分鐘；步驟(3)雜質(zhì)的處理中，將石墨粉放在濃度為2%的氰氟酸溶液中浸透30分鐘；步驟(4)水洗過程中，水洗的溫度為0";步驟(5)高溫膨脹中，石墨膨脹爐的溫度為95CTC,高溫膨脹的時(shí)間為3秒。8、如權(quán)利要求廣6中其中之一所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(1)中，采用天然石墨粒徑大小為32目的天然石墨粉；步驟(2)中，將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理液為硫酸溶液與過硫酸胺溶液的混合液，重量比為硫酸溶液過硫酸胺溶液=9:1，酸處理的溫度為25°C，處理的時(shí)間為60分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為5%的氰氟酸溶液中浸透40分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為10'C;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為90(TC，高溫膨脹的時(shí)間為5秒。9、如權(quán)利要求廣6中其中之一所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(1)中，采用天然石墨粒徑大小為40目的天然石墨粉；步驟(2)中，硫酸溶液過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為20°C，處理的時(shí)間為110分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為8%的氰氟酸溶液中浸透50分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為20'C;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為90(TC，高溫膨脹的時(shí)間為6秒。10、如權(quán)利要求16中其中之一所述的一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，其特征在于步驟(1)中，采用天然石墨粒徑大小為80目的天然石墨粉；步驟(2)中，硫酸溶液過硫酸胺溶液的重量比為9:1，酸處理的溫度為120°C，處理的時(shí)間為90分鐘；步驟(3)中，將石墨粉放在濃度為8%的氰氟酸溶液中浸透50分鐘；步驟(4)中，水洗的溫度為20'C;步驟(5)中，石墨膨脹爐的溫度為80(TC,高溫膨脹的時(shí)間為10秒。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片的制備方法，所述制備方法包括，采用天然石墨粒徑大小為30目至80目的天然石墨粉將天然石墨粉放入酸處理液，酸處理的溫度為20℃～120℃，處理的時(shí)間為1～2小時(shí)；將石墨粉放在濃度為2％～8％的氰氟酸溶液中浸透30～50分鐘；水洗過程石墨經(jīng)過化學(xué)處理之后，進(jìn)行水洗，水洗的溫度為0～20℃；高溫膨脹；將經(jīng)過水洗后的石墨粉放入石墨膨脹爐進(jìn)行高溫膨脹，石墨膨脹爐的溫度為800～950℃，成型工序經(jīng)過柔性石墨卷材生產(chǎn)設(shè)備加工，制成具有各向異性的石墨導(dǎo)熱散熱片，本發(fā)明的方法所制備的產(chǎn)品其導(dǎo)熱系數(shù)與普通方法制備的產(chǎn)品相比，導(dǎo)熱性能明顯提高。文檔編號(hào)C01B31/04GK101407322SQ20081015786公開日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年10月21日優(yōu)先權(quán)日2008年10月21日發(fā)明者王曉山申請(qǐng)人:王曉山