[发明专利]一种碳纤维柔性石墨片的制作方法

说明书

本发明属于石墨材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维柔性石墨片的制作方法，包括以下步骤：1)采用氧化石墨分散液，在分散液中同时加入高聚物，超声震荡分散均匀，然后将氧化石墨分散液还原成石墨分散液，再将石墨分散液中的石墨进行剥离，得到柔性石墨片；2)选取碳纤维、柔性石墨片、导热胶按比例混合，置入封闭的模具中，模具中加压，置于恒温箱中低温固化，再升温保温一小时后，加压的同时加温并保温一小时，然后冷却至室温出模。相比于现有技术，本发明将碳纤维、柔性石墨片及导热胶按比例混合而后制成柔性片状物，作为界面导热材料，使之能够充分填充接触面的空隙，保证两接触面间的热阻足够低。

技术领域

本发明属于石墨材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维柔性石墨片的制作方法。

背景技术

随着当代电子技术迅速的发展，电子元器件的集成程度和组装密度不断提高，在提供了强大的使用功能的同时，也导致了其工作功耗和发热量的急剧增大。高温将会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害的影响。因此确保发热电子元器件所产生的热量能够及时的排出，己经成为微电子产品系统组装的一个重要方面，而对于集成程度和组装密度都较高的便携式电子产品、LED照明产品等，散热甚至成为了整个产品的技术瓶颈问题。

导热材料在热管理中起到了十分关键的作用，是该学科中的一个重要研究分支。使用原理如下：在微电子材料表面和散热器之间存在极细微的凹凸不平的空隙，如果将他们直接安装在一起，它们间的实际接触面积只有散热器底座面积的10％，其余均为空气间隙。因为空气导热系数只有0.025W/(m·K)，是热的不良导体，将导致电子元件与散热器间的接触热阻非常大，严重阻碍了热量的传导，最终造成散热器的效能低下。使用具有高导热性的热界面材料填充满这些间隙，排除其中的空气，在电子元件和散热器间建立有效的热传导通道，可以大幅度低接触热阻，使散热器的作用得到充分地发挥。

导热脂是最早的一种热界面材料，曾经被广泛使用。但因其操作使用难度大、长期使用易失效等缺点，已经不能满足目前产品的需要。随着经济的不断发展，具有高柔性和导热性的碳纤维材料逐渐被探索用作热界面材料。石墨烯是近年来迅速发展的一种二维碳材料，具有超大比表面积，优异的热学和力学等性能，这使其在各个领域迅速发展，尤其是在导热方面应用十分广泛。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种碳纤维柔性石墨片的制作方法，将碳纤维、柔性石墨片及导热胶按比例混合而后制成柔性片状物，作为界面导热材料，使之能够充分填充接触面的空隙，保证两接触面间的热阻足够低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种碳纤维柔性石墨片的制作方法，包括以下步骤：

1)采用Hummers法制备的氧化石墨分散液，在分散液中同时加入高聚物，超声震荡分散均匀，然后将氧化石墨分散液还原成石墨分散液，再将石墨分散液中的石墨进行剥离，得到柔性石墨片；

2)选取碳纤维、柔性石墨片、导热胶按(3～4):(5～6)：1的比例混合，置入封闭的模具中，模具中加压2～6Mpa，置于恒温箱中以55～70℃的低温固化，再升至200～250℃保温一小时后，加压至10～15Mpa，同时加温至300℃，保温一小时，然后冷却至室温出模。

作为本发明所述的碳纤维柔性石墨片的制作方法的一种改进，所述的高聚物为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。

作为本发明所述的碳纤维柔性石墨片的制作方法的一种改进，所述的高聚物在柔性石墨片中质量比例为0.1～10％。

作为本发明所述的碳纤维柔性石墨片的制作方法的一种改进，所述还原的方法为氢气热还原法或HI溶液还原法。