[发明专利]导热炭材料及其制备方法

说明书

本发明涉及石墨材料领域，公开了导热炭材料及其制备方法。一种导热炭材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将煤液化沥青进行聚合、研磨，得到煤液化沥青粉末；(2)将所述煤液化沥青粉末进行稳定化，得到稳定化煤液化沥青粉末；(3)将30‑85重量％的天然鳞片石墨与15‑70重量％的所述稳定化煤液化沥青粉末进行混合，并进行热压和脱模，得到导热炭材料。该方法制备的导热炭材料具有低温加工，节约成本，模具不易胀裂，产品收率高，压缩强度高的优点。

技术领域

本发明涉及石墨材料领域，具体涉及导热炭材料及其制备方法。

背景技术

随着电子和光电子工业的迅猛发展，导热材料在其中的重要性更加凸显。能够将热量从发热点迅速导出对其应用的发展起到关键作用。传统的导热材料由于密度大，热膨胀系数大等问题，已难以满足日益增长的散热需求。而导热炭材料具有密度低、热膨胀系数低、耐腐蚀和热导率高等优点，成为了研究热点，也取得了很多成果。

CN101538036A公开了一种制备高导热石墨材料的方法，具体为将煤沥青熔化成液体后，加入天然鳞片石墨进行混捏0.5-2h，混捏完毕后，将混合原料放入温度为120-150℃的模具中，然后以200-600kg/cm²的压力进行压制成型并保压5-15min，待模具温度降至60-90℃时出模，然后将成型制品放入石墨化炉中加热到2300-2800℃，并在最高温度下恒温0.5-1h，自然冷却到50-100℃时出炉，得到高导热石墨材料。

但是该方法存在加工温度高，通常需要达到2300-2800℃，模具易胀裂且炭块不易脱模，制备的导热炭材料收率低、压缩强度低，制备成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的制备过程中加工温度高、模具易胀裂、收率低，且得到的产品压缩强度低的问题，提供导热炭材料及其制备方法，该方法制备的导热炭材料具有低温加工，节约成本，模具不易胀裂，产品收率高，压缩强度高的优点。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种导热炭材料的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)将煤液化沥青进行聚合、研磨，得到煤液化沥青粉末；

(2)将所述煤液化沥青粉末进行稳定化，得到稳定化煤液化沥青粉末；

(3)将30-85重量％的天然鳞片石墨与15-70重量％的所述稳定化煤液化沥青粉末进行混合，并进行热压和脱模，得到导热炭材料。

优选地，所述煤液化沥青的软化点为100-200℃，灰分含量为0.02-2重量％。

优选地，所述煤液化沥青的组成中含有82-95重量％的C元素，1-7重量％的H元素，0.2-2重量％的N元素、2-8重量％的O元素和0.1-1重量％的S元素。

优选地，所述聚合的条件包括：聚合温度为350-460℃，聚合时间为3-30h。

优选地，所述煤液化沥青粉末的粒径为1-150μm。

优选地，所述稳定化的方法包括：空气氧化法或酸化法。

优选地，所述空气氧化法的稳定化的条件包括：温度为150-320℃，时间为0.1-4h。

优选地，所述天然鳞片石墨的粒径为45-600μm，碳含量为95-99重量％。

优选地，所述热压的条件包括：温度为400-1000℃，压力为10-50MPa。

本发明第二方面提供由上述的方法制备的导热炭材料，其中，该导热炭材料的导热率为200-500W/m·K，压缩强度为24-30MPa。