一種高導熱石墨複合塊的製作方法
2023-05-31 04:15:11
一種高導熱石墨複合塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高導熱石墨複合塊，包括若干石墨導熱膜和若干粘結層，每張石墨導熱膜的一端邊緣彎折，所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起。由於所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，使得高導熱石墨複合塊的厚度可以根據需要設置，使其具有一定剛度的，如此可以使得柔性石墨導熱膜既得到有效固定，又能確保其較高的導熱係數不受影響，在使用時，將石墨導熱膜彎折後的端面與需要散熱的器件熱源相貼合，即可實現厚度方向上的有效散熱，從而可以實現電子器件運行中的熱量管理，也擴大了石墨膜的應用領域。
【專利說明】一種高導熱石墨複合塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及導熱件領域，尤其涉及一種高導熱石墨複合塊。
【背景技術】
[0002]在顯示和照明領域，為了節約能源，LED已經逐漸取代常規的顯示照明器件。在液晶顯示方面，為了降低成本，使用較少數量較大功率的LED是生產廠家追求的目標；而在照明方面，特別是公共場合，工礦廠房的照明，使用更大功率的LED是必備的條件。但是，增大功率也造成LED的發熱量增大，對其壽命有著顯著地影響，而已有的被動散熱方法並不能有效解決LED的散熱問題。
[0003]電子消費品在近幾年來迅速發展，特別是智慧型手機，在2012年的出貨量已經達到了七億臺。為了迎合消費者對功能集成的要求，製造商在手機上開始使用更大功率的晶片和更大儲量的電池，但同時也帶來了非常高的發熱量和更高的溫度。其結果是影響了設備的運行穩定性、運行速度、電池容量以及設備壽命。
[0004]金屬具有良好的導熱性能，因此其在散熱方面得到了廣泛使用，如銀、銅、金、鋁等。其中銀的導熱率最高，但銅和鋁因為價格優勢，應用最為普遍，如筆記本電腦裡的銅質散熱管，LCD顯示屏上的鋁質熱沉。但是，隨著電子設備的日益小型化和功率增加，現有的金屬散熱器件已經難以滿足散熱要求。而高導熱石墨膜的出現，彌補了這方面的空白。這種高導熱率材料是石墨材質的膜材，其平面導熱率可以達到2000W/mK。石墨導熱膜可以貼附在熱源表面，從而將熱量迅速擴散，通過增大散熱面積達到快速散熱的效果。但是，石墨導熱膜的高熱導率僅僅是在平行方向上，雖柔性好卻剛性不足。
[0005]因此，如何提供一種具有一定剛度的可以在厚度方向實現快速導熱的高導熱石墨複合塊是本領域亟待解決的一個技術問題。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在於提供一種高導熱石墨複合塊，具有一定剛度的，可以在厚度方向實現快速傳熱導熱，從而，實現電子器件運行中的熱量管理，且擴大了石墨膜的應用領域。
[0007]為了達到上述的目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0008]一種高導熱石墨複合塊，包括若干石墨導熱膜和若干粘結層，每張石墨導熱膜的一端邊緣彎折，所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，所述粘結層是高分子樹脂膜層。
[0009]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊中，所述石墨導熱膜的厚度為20-70 μ m。
[0010]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊中，所述石墨導熱膜的密度為2.1 g/cm3。
[0011]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊中，所述石墨導熱膜在平面方向上的導熱率在 800-2000 W/mK 之間。
[0012]優選的，在上述的聞導熱石墨複合塊中，所述聞導熱石墨複合塊的厚度在2.25-10.50 mm。
[0013]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊中，所述高導熱石墨複合塊在平面方向上的導熱率在300-800 W/mK之間。
[0014]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊中，所述高分子樹脂膜層是酚醛樹脂、聚烯烴、乙烯-乙酸乙酯、聚碳樹脂、聚氨酯、矽膠或環氧樹脂中的任意一種或者組合。
[0015]本實用新型提供的高導熱石墨複合塊，包括若干石墨導熱膜和若干粘結層，每張石墨導熱膜的一端邊緣彎折，所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，由於所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，使得高導熱石墨複合塊的厚度可以根據需要設置，使其具有一定剛度的，如此可以使得柔性石墨導熱膜既得到有效固定，又能確保其較高的導熱係數不受影響，在使用時，將需石墨導熱膜彎折後的端面與需要散熱的器件熱源相貼合，即可實現厚度方向上的有效散熱，從而可以實現電子器件運行中的熱量管理，也擴大了石墨膜的應用領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]本實用新型的高導熱石墨複合塊由以下的實施例及附圖給出。
[0017]圖1是本實用新型一實施例的高導熱石墨複合塊的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型一實施例的熱壓階段時高導熱石墨複合塊在模具中的結構示意圖。
[0019]圖中，1-高導熱石墨複合塊、11-石墨導熱膜、12-粘結層、111-折彎部、2-模具、3-底座、4-擠壓頭、5-墊塊。
【具體實施方式】
[0020]以下將對本實用新型的高導熱石墨複合塊作進一步的詳細描述。
[0021]下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現本實用新型的有益效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對本實用新型的限制。
[0022]為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0023]為使本實用新型的目的、特徵更明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0024]請參閱圖1，圖1所示是本實用新型一實施例的高導熱石墨複合塊I的結構示意圖。這種高導熱石墨複合塊1，包括若干石墨導熱膜11和若干粘結層，每張石墨導熱膜11的一端邊緣彎折，作為折彎部111，所述若干石墨導熱膜11通過所述粘結層12疊壓制在一起，也就是說，相鄰的石墨導熱膜11之間設置所述粘結層12。所述若干石墨導熱膜11通過所述粘結層12疊壓制在一起，使得高導熱石墨複合塊I的厚度可以根據需要設置，使其具有一定剛度的，可以在厚度方向實現快速傳熱導熱，從而，實現電子器件運行中的熱量管理，且擴大了石墨膜的應用領域。
[0025]優選的，在上述的高導熱石墨複合塊I中，所述粘結層12是高分子樹脂膜層。所述高分子樹脂膜層是酚醛樹脂、聚烯烴、乙烯-乙酸乙酯、聚碳樹脂、聚氨酯、矽膠或環氧樹脂中的一種。所述高分子樹脂膜層也可以是上述物質的組合。所述的高分子樹脂膜層可以在不高於280 °C的溫度下熔化或聚合，從而將相鄰兩層石墨導熱膜11粘結一起。該高導熱石墨複合塊1，其導熱係數由公式λ=ρ*?*α計算而得，式中，λ為高導熱石墨複合塊I的導熱係數，P為高導熱石墨複合塊I的密度，Cp為高導熱石墨複合塊I的比熱容，α為高導熱石墨複合塊I的熱擴散係數。可以通過採用雷射熱導儀測試比熱容和熱擴散係數，測試樣品尺寸為φ 10 mm*3 mm。
[0026]較佳的，所述石墨導熱膜11的厚度為20-70 μ m。在本實施例中，所述石墨導熱膜11的厚度為40 μ mo所述石墨導熱膜11的密度為2.1 g/cm3。所述石墨導熱膜11在平面方向上的導熱率在800-2000 W/mK之間。[0027]較佳的，所述高導熱石墨複合塊I的厚度在2.25-10.50 mm。所述高導熱石墨複合塊I在平面方向上的導熱率在300-800 W/mK之間。
[0028]本實用新型提供的高導熱石墨複合塊I的製備方法如下:
[0029]首先，將石墨導熱膜11作表面處理，使其表面覆蓋上一層粘結層12例如高分子樹脂膜層。
[0030]然後，將石墨導熱膜11的一端邊緣彎折後層疊設置形成疊層，置於模具內用靜力壓實。圖2是本實用新型一實施例的熱壓階段時高導熱石墨複合塊I在模具中的結構示意圖。如圖2所示，所述模具2設置於一底座3上，擠壓頭4的頭部伸入模具2內，模具2與擠壓頭4的端部之間墊有墊塊5，模具2、底座3和擠壓頭4之間形成用於壓制高導熱石墨複合塊I的腔室。在靜力壓制階段，通過調節墊塊5的高度Ii1，可控制高導熱石墨複合塊I的壓縮比率，從而得到不同高度h2的高導熱塊體產品。
[0031]然後，在一定溫度、壓力下進行熱壓處理，使高分子樹脂融化並與石墨導熱膜11緊密結合。其中，所述熱壓溫度為220-280 °C，壓力為20-26 MPa。
[0032]最後，將置層冷卻，得到聞導熱石墨複合塊I。
[0033]綜上所述，本實用新型提供的高導熱石墨複合塊，包括若干石墨導熱膜和若干粘結層，每張石墨導熱膜的一端邊緣彎折，所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，由於所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，使得高導熱石墨複合塊的厚度可以根據需要設置，使其具有一定剛度的，如此可以使得柔性石墨導熱膜既得到有效固定，又能確保其較高的導熱係數不受影響，在使用時，將需石墨導熱膜彎折後的端面與需要散熱的器件熱源相貼合，即可實現厚度方向上的有效散熱，從而可以實現電子器件運行中的熱量管理，也擴大了石墨膜的應用領域。
[0034]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種高導熱石墨複合塊，其特徵在於，包括若干石墨導熱膜和若干粘結層，每張石墨導熱膜的一端邊緣彎折，所述若干石墨導熱膜通過所述粘結層疊壓制在一起，所述粘結層是高分子樹脂膜層。
2.根據權利要求1所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述石墨導熱膜的厚度為20—70 u ITio
3.根據權利要求2所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述石墨導熱膜的密度為2.1 g/cm3。
4.根據權利要求3所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述石墨導熱膜在平面方向上的導熱率在800-2000 W/mK之間。
5.根據權利要求1所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述高導熱石墨複合塊的厚度在2.25-10.50 mm之間。
6.根據權利要求5所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述高導熱石墨複合塊在平面方向上的導熱率在300-800 W/mK之間。
7.根據權利要求1所述的高導熱石墨複合塊，其特徵在於，所述高分子樹脂膜層是酚醛樹脂、聚烯烴、乙烯-乙酸乙酯、聚碳樹脂、聚氨酯、矽膠或環氧樹脂中的任意一種或者組口 ο
【文檔編號】B32B37/00GK203697591SQ201320786853
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】劉華斌, 王兵 申請人:凱爾凱德新材料科技泰州有限公司