[发明专利]一种高导热石墨复合块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导热件领域，尤其涉及一种高导热石墨复合块及其制备方法。

背景技术

在显示和照明领域，为了节约能源，LED已经逐渐取代常规的显示照明器件。在液晶显示方面，为了降低成本，使用较少数量较大功率的LED是生产厂家追求的目标；而在照明方面，特别是公共场合，工矿厂房的照明，使用更大功率的LED是必备的条件。但是，增大功率也造成LED的发热量增大，对其寿命有着显著地影响，而已有的被动散热方法并不能有效解决LED的散热问题。

电子消费品在近几年来迅速发展，特别是智能手机，在2012年的出货量已经达到了七亿台。为了迎合消费者对功能集成的要求，制造商在手机上开始使用更大功率的芯片和更大储量的电池，但同时也带来了非常高的发热量和更高的温度。其结果是影响了设备的运行稳定性、运行速度、电池容量以及设备寿命。

金属具有良好的导热性能，因此其在散热方面得到了广泛使用，如银、铜、金、铝等。其中银的导热率最高，但铜和铝因为价格优势，应用最为普遍，如笔记本电脑里的铜质散热管，LCD显示屏上的铝质热沉。但是，随着电子设备的日益小型化和功率增加，现有的金属散热器件已经难以满足散热要求。而高导热石墨膜的出现，弥补了这方面的空白。这种高导热率材料是石墨材质的膜材，其平面导热率可以达到2000W/mK。石墨导热膜可以贴附在热源表面，从而将热量迅速扩散，通过增大散热面积达到快速散热的效果。但是，石墨导热膜的高热导率仅仅是在平行方向上，虽柔性好却刚性不足。

因此，如何提供一种具有一定刚度的可以在厚度方向实现快速导热的高导热石墨复合块是本领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高导热石墨复合块及其制备方法，具有一定刚度的，可以在厚度方向实现快速传热导热，从而，实现电子器件运行中的热量管理，且扩大了石墨膜的应用领域。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：

一种高导热石墨复合块，包括若干石墨导热膜和若干粘结层，每张石墨导热膜的一端边缘弯折，所述若干石墨导热膜通过所述粘结层叠压制在一起，所述粘结层是高分子树脂膜层。

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述石墨导热膜的厚度为20-70μm。 

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述石墨导热膜的密度为2.1 g/cm3。

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述石墨导热膜在平面方向上的导热率在800-2000 W/mK之间。

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述高导热石墨复合块的厚度在2.25-10.50 mm。 

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述高导热石墨复合块在平面方向上的导热率在300-800 W/mK之间。

优选的，在上述的高导热石墨复合块中，所述高分子树脂膜层是酚醛树脂、聚烯烃、乙烯-乙酸乙酯、聚碳树脂、聚氨酯、硅胶或环氧树脂中的任意一种或者组合。

本发明还提供了一种高导热石墨复合块，其包括以下步骤：

步骤（1）将石墨导热膜作表面处理，使其表面覆盖上一层粘结层，该粘结层为高分子树脂膜层；

步骤（2）将石墨导热膜的一端边缘弯折后层叠设置形成叠层，置于模具内用静力压实，所述模具设置于一底座上，挤压头的头部伸入模具内，模具与挤压头的端部之间垫有垫块，模具、底座和挤压头之间形成用于压制高导热石墨复合块的腔室，在静力压制阶段，通过调节垫块的高度，可控制高导热石墨复合块的压缩比率，从而得到不同高度的高导热石墨复合块；

步骤（3）在一定温度、压力下进行热压处理，使高分子树脂融化并与石墨导热膜紧密结合，其中，所述热压温度为220-280 ^oC，压力为20-26 Mpa；

步骤（4）将叠层冷却，得到高导热石墨复合块。

本发明提供的高导热石墨复合块，包括若干石墨导热膜和若干粘结层，每张石墨导热膜的一端边缘弯折，所述若干石墨导热膜通过所述粘结层叠压制在一起，由于所述若干石墨导热膜通过所述粘结层叠压制在一起，使得高导热石墨复合块的厚度可以根据需要设置，使其具有一定刚度的，如此可以使得柔性石墨导热膜既得到有效固定，又能确保其较高的导热系数不受影响，在使用时，将需石墨导热膜弯折后的端面与需要散热的器件热源相贴合，即可实现厚度方向上的有效散热，从而可以实现电子器件运行中的热量管理，也扩大了石墨膜的应用领域。

 

附图说明

本发明的高导热石墨复合块由以下的实施例及附图给出。