本發(fā)明涉及石墨卷材技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種單卷芯石墨卷材以水平方式放置燒結(jié)的制備方法。

背景技術(shù)：

目前，各類型的電子終端，如筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等，這些設(shè)備的功能越來越強(qiáng)大，運(yùn)算速度越來越快，越來越輕薄，從而使得散熱成為一個(gè)難以回避的問題，由于產(chǎn)品整體上來越來輕薄，因此其產(chǎn)生的熱量或者發(fā)熱點(diǎn)也越來越集中。

人工石墨膜導(dǎo)熱材料，因其特有的低密度和高導(dǎo)熱系數(shù)成為現(xiàn)代電子類產(chǎn)品解決散熱導(dǎo)熱技術(shù)的首先材料。但是，由于受到生產(chǎn)工藝的影響，人工石墨膜主要以片狀形式生產(chǎn)，這給后期的模切加工帶來了不便，特別是材料的實(shí)際利用率無法提高。片狀的人工石墨膜在模切前需要將石墨膜一片接一片的貼于底模上形成卷狀結(jié)構(gòu)。卷狀的石墨膜通過模切機(jī)切割成成品。

傳統(tǒng)的石墨卷材的燒結(jié)方式，通常是先將pi原料進(jìn)行分卷，形成卷狀的pi卷材。然后將pi卷材以豎向（垂直）方式放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)。該石墨卷材的底部與燒結(jié)爐內(nèi)部燒結(jié)空間底板直接接觸，從而使得pi卷材的底面與燒結(jié)爐內(nèi)部底板之間形成一定的摩擦力。在升溫?zé)Y(jié)過程中，隨著溫度的上長虹，pi卷材受熱產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，由外向內(nèi)進(jìn)行收縮。由于pi卷材底面與燒結(jié)爐的底板之間具有一定的摩擦力，而該pi卷材的上端沒有與燒結(jié)爐接觸不會產(chǎn)生摩擦力，即該pi卷材上部和下部的受力并不均勻，從而使得該pi卷材的上部收縮幅度更大、而下部收縮幅度較小，造成收縮不均的情況，導(dǎo)致燒結(jié)后的石墨卷材在水平方向上收縮不均勻，容易造成厚度不均勻的問題，生產(chǎn)的石墨卷材的良品率難以得到良好的保證，也進(jìn)一步增加了產(chǎn)生成本。

如附圖1所示，為傳統(tǒng)的豎向放置pi卷材進(jìn)行燒結(jié)的過程示意圖，將pi卷材2豎向放置在燒結(jié)爐1中，燒結(jié)后的石墨卷材3呈現(xiàn)現(xiàn)上窄下寬的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，整個(gè)卷材受力不均勻，導(dǎo)致收縮不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單卷芯石墨卷材的制備方法，提高了燒結(jié)產(chǎn)量，保證產(chǎn)品在燒結(jié)過程中受力均勻，收縮一致，提高石墨卷材的質(zhì)量，確保其厚度一致。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種單卷芯石墨卷材的制備方法，包括以下步驟：

將pi薄膜按照預(yù)設(shè)尺寸進(jìn)行分切收卷形成pi卷材，形成的pi卷材的中心為空心結(jié)構(gòu)；

在該卷材的空心中插入卷芯，卷芯的兩端伸出pi卷材外部；

將卷芯的兩端懸掛在燒結(jié)爐中，使得pi卷材懸空放置在燒結(jié)爐中不與該燒結(jié)爐的燒結(jié)空間表面接觸；

加熱升溫進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后冷卻取出，得到石墨卷材。

所述pi卷材呈水平狀態(tài)懸空放置在燒結(jié)爐中。

所述一次燒結(jié)過程中至少放置一個(gè)pi卷材，當(dāng)在燒結(jié)爐中放置兩個(gè)或者兩個(gè)以上的pi卷材時(shí)，所有pi卷材均以水平狀態(tài)進(jìn)行放置，并且相鄰兩個(gè)pi卷材之間具有間隔間隙。

所述卷芯與卷材緊密接觸。

當(dāng)一次進(jìn)行兩個(gè)或者兩個(gè)以上的pi卷材燒結(jié)時(shí)，各個(gè)pi卷材水平并排放置和/或上下排列分布。

所述相鄰兩個(gè)pi卷材之間的間隔距離相等或者不同。

所述燒結(jié)中分別進(jìn)行碳化處理和石墨化處理，碳化處理時(shí)溫度加熱至1200～1500℃，加熱時(shí)間為6-12小時(shí)；石墨化處理時(shí)溫度加熱至2800-3000℃，加熱時(shí)間為5-12小時(shí)。

本發(fā)明通過將pi卷材以水平方式懸空放置在燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，使pi卷材不與燒結(jié)爐接觸，保證pi卷材各個(gè)位置都受力均勻，在燒結(jié)過程中收縮均勻一致，得到的石墨卷材厚度均勻一致，提高燒結(jié)質(zhì)量，以及提高了燒結(jié)爐的單爐體的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的石墨卷材的制備示意圖；

附圖2為本發(fā)明的制備示意圖。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如附圖2所示，本發(fā)明揭示了一種單卷芯石墨卷材的制備方法，包括以下步驟：

s1，將pi薄膜按照預(yù)設(shè)尺寸進(jìn)行分切收卷形成pi卷材2，形成的pi卷材2的中心為空心結(jié)構(gòu)。

s2，在該卷材的空心中插入卷芯3，卷芯3的兩端伸出pi卷材外部。該卷芯伸出的長度可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇設(shè)定，以便安裝為宜。卷芯3緊密地插狀在pi卷材2的空心處，保證卷芯3與pi卷材2充分緊實(shí)緊密的接觸。

s3，將卷芯3的兩端懸掛在燒結(jié)爐1中，使得pi卷材2懸空放置在燒結(jié)爐1中不與該燒結(jié)爐的燒結(jié)空間表面接觸。該pi卷材以水平狀態(tài)進(jìn)行懸空放置，確保pi卷材不會接觸到燒結(jié)爐的燒結(jié)空間表面。在放置pi卷材時(shí)，可在燒結(jié)爐中設(shè)置相應(yīng)的卡位，然后將卷芯卡裝在該卡位上即可?；蛘呤瞧渌绞?，只要能夠保證將卷芯水平放置即可。

s4，加熱升溫進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)完成后冷卻取出，得到石墨卷材4。由于pi卷材是水平放置在燒結(jié)爐中，并且該pi卷材沒有接觸到外物，因此，pi卷材上的任意部分的受力都是均衡的，整體受力均勻一致。在加熱燒結(jié)過程中，由于整體受力均勻，從而該pi卷材由外至內(nèi)的收縮也是均勻一致的。在燒結(jié)完成后，該pi卷材整體均勻收縮，得到厚度均勻一致的石墨卷材，提升加工質(zhì)量。

另外，一次燒結(jié)過程中至少放置一個(gè)pi卷材，當(dāng)在燒結(jié)爐中放置兩個(gè)或者兩個(gè)以上的pi卷材時(shí)，所有pi卷材均以水平狀態(tài)進(jìn)行放置，并且相鄰兩個(gè)pi卷材之間具有間隔間隙。由于各個(gè)pi卷材之間沒有接觸，因此彼此之間不會互相影響。提高燒結(jié)爐的利用率。

當(dāng)一次進(jìn)行兩個(gè)或者兩個(gè)以上的pi卷材燒結(jié)時(shí)，各個(gè)pi卷材水平并排放置和/或上下排列分布。各個(gè)卷材優(yōu)選以規(guī)則的方式排布。

所述相鄰兩個(gè)pi卷材之間的間隔距離相等或者不同。

此外，對于加熱升溫?zé)Y(jié)，其中的加熱溫度等參數(shù)采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)技術(shù)手段即可。比如，燒結(jié)中分別進(jìn)行碳化處理和石墨化處理，碳化處理時(shí)溫度加熱至1200～1500℃，加熱時(shí)間為6-12小時(shí)；石墨化處理時(shí)溫度加熱至2800-3000℃，加熱時(shí)間為5-12小時(shí)。以上可以直接線性從初始溫度加熱到設(shè)定的溫度，也可以以分段形式的加熱方式進(jìn)行加熱。比如，在碳化處理過程中，先從初始溫度以每分鐘10℃的方式升高到480℃，然后再以每分鐘8℃的方式加熱到830℃，接著以每分鐘5℃的方式升溫到1300℃。

同樣，石墨化處理過程中，也可以直接從初始溫度均衡的加熱到設(shè)定溫度，也可以采用分段加熱的方式進(jìn)行升溫處理。先以每分鐘4℃的方式升溫到1500℃，然后以每分鐘7℃的方式加熱到2300℃，接著以每分鐘8℃的方式升溫到2900℃。另外，在每一個(gè)溫度段，還可以保持一定的時(shí)間。

本發(fā)明主要是采取以水平放置pi卷材的方式進(jìn)行燒結(jié)，在燒結(jié)過程中保證該pi卷材水平放置，同時(shí)保證該pi卷材不會接觸到燒結(jié)爐的燒結(jié)空間表面，即不會接觸到外物，從而確保其整體的均勻受力，保證收到的均勻性和一致，從而得到厚度均勻一致的石墨卷材，同時(shí)提高了燒結(jié)爐的利用率。

需要說明的是，以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。