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最簡單的石墨板制造方法

作者:jcadmin 發布時間:2019-05-30 10:00:54

本次石墨板的制造方法包括:玻璃狀碳制造工序、成形準備工序、成形工序。

(1)玻璃狀碳制造工序是將原料膜在600?1500°C進行熱處理而得到玻璃狀碳的 工序。升溫速度為1?5°C/分。在此,玻璃狀碳是指,非結晶、無定形狀態的石墨

(2)成形準備工序是將玻璃狀碳制造工序中得到的玻璃狀碳重疊至少1片以上的 工序。玻璃狀碳制造工序中若在將原料膜重疊的狀態下形成玻璃狀碳,則不需要該工序

(3)成形工序是在不活潑氣氛中將成形模具內的玻璃狀碳維持在2200°C以上的溫 度,在0.5MPa以上且30MPa以下的加壓力下成形的工序。至少設為比玻璃狀碳制造工序高的 溫度。

關于玻璃狀碳制造工序,用于制造玻璃狀碳的碳化的熱處理溫度在600?1500°C的范圍內實施。
關于成形準備工序,在制造玻璃狀碳之后,將多片玻璃狀碳重疊。
關于成形工序,對重疊的玻璃狀碳進行升溫工序,再進行成形工序?;蛘?,在同一時期進 行升溫工序和成形工序。結果使玻璃狀碳的石墨化進行,制造出平行于加壓面取向的石墨板。

在該升溫工序和成形工序中,維持在2200°C以上的溫度且以0.5MPa以上的加壓力進行成形。低于2200°C的溫度下不形成石墨的晶體結構,因此熱傳送量降低。


在加壓力低于0.5MPa的情況下,原料的薄的高分子膜彼此不密合,不能得到具有所期望的厚度的石墨板。

在加壓力為30MPa以上的情況下,過熱到2000°C以上時,作為成型夾具的石墨變 形。結果,不能得到平面狀的石墨板。

冷卻時的冷卻速度從最高溫度到1500 °C設為20 °C /分。比其更快的冷卻下,急劇形 成的石墨板收縮,因此在石墨板的表面產生褶皺。若在石墨板的表面產生褶皺,則石墨板的 晶體結構在褶皺的部分崩潰,石墨板的熱傳導率降低。也就是說,CPU等發熱體或散熱片等 放熱體與石墨板相接時,若產生褶皺,則石墨板的熱傳導性惡化而不好。

另外,加壓力按照使冷卻開始時成為最大值的方式設定。溫度降低而達到1500Γ 時,按照成為OMPa的方式,使加壓力以一定的速度降低。特別是加壓力冷卻開始時為 IOMpa以上的情況下,若急劇開放加壓力則層疊的玻璃狀碳不密合而不能得到石墨板。另 夕卜,冷卻時也持續施加加壓力的情況下,加壓夾具的收縮中石墨板被拉伸,在表面產生裂紋。


優選為包含選自其中的至少1種的耐熱芳香族性高分子膜。這是由于,最終得到的 石墨的導電性、熱傳導性變高。這些原料膜利用公知的制造方法制造即可。

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