CN202949681U - 柔性石墨纸材料的堆叠结构及经热处理得到的柔性石墨纸 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性石墨纸材料的堆叠结构及经热处理得到的柔性石墨纸，该柔性石墨纸材料的堆叠结构包括第一间隔材料层、第二间隔材料层以及聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜配置在第一间隔材料层与第二间隔材料层之间；其中，第一间隔材料层与第二间隔材料层为碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。柔性石墨纸材料经热处理得到的柔性石墨纸包括碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。
Description
技术领域
本实用新型有关于一种石墨纸，且特别是涉及一种柔性石墨纸材料的堆叠结构及经热处理得到的柔性石墨纸。
背景技术
随着科技的发展，电子装置(例如:3C产品)的功能也一直被提升。这也意味着电子装置内部的电子元件在作功时需要有更好的散热媒介，才能够适时的把电子装置内部的电子元运作时的热能散除，以保持电子装置所提供的功能品质。
此外，由于有些电子装置(例如:手机或笔记本电脑等)已朝向轻薄化发展。因此，如何在电子装置的有限空间内提供散热媒介来帮助电子元件散热已经成为一项重要的议题。柔性石墨纸具有轻薄、可弯曲等特性，渐渐成为3C产品中散热模组的重要零件。
但是现有的柔性石墨纸生产中，是以多层聚酰亚胺膜(Polyimide, PI)堆叠并施加压力，然后使氮原子缓慢从聚酰亚胺膜中释出，以产生发泡现象；但是多层聚酰亚胺膜堆叠时，若某层聚酰亚胺膜不平整，将影响所有的聚酰亚胺膜的良率，而且利用聚酰亚胺膜的数目和施加压力来控制发泡程度，会造成量产条件受限和良率不佳的问题。
实用新型内容
为了解决上述问题，本新型提供了一种包含间隔材料层的柔性石墨纸材料的堆叠结构。
一种柔性石墨纸材料的堆叠结构，包括第一间隔材料层、第二间隔材料层以及聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜配置在第一间隔材料层与第二间隔材料层之间；其中，第一间隔材料层与第二间隔材料层为碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。
优选地，上述碳材料为石墨片层、石墨板层或碳粉层。
优选地，上述金属材料为熔点在2000℃以上的金属板层或金属粉层。
优选地，上述陶瓷材料为熔点在2000℃以上的氧化物层、氮化物层、硼化物层或碳化物层。
优选地，上述聚酰亚胺膜为碳化聚酰亚胺膜。
本实用新型还提供了一种上述柔性石墨纸材料的堆叠结构经过热处理得到的柔性石墨纸，该柔性石墨纸包括碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。
优选地，该碳材料层、该金属材料层或该陶瓷材料层形成在该柔性石墨纸的表面。
本实用新型的有益效果：柔性石墨纸材料的堆叠结构可在热处理过程中，通过间隔材料层(例如，第一间隔材料层与第二间隔材料层)来控制聚酰亚胺膜的发泡程度，所以不但可以提升成型后的石墨纸的热传导特性，而且也可以同时制作各种聚酰亚胺膜；因为可以通过改变间隔材料层来选择性的施加压力，所以良率也会提高。
附图说明
图1为本新型一实施例柔性石墨纸材料的堆叠结构的示意图。
图2为本新型另一实施例柔性石墨纸材料的堆叠结构的示意图。
主要元件符号说明：
10 柔性石墨纸材料的堆叠结构；
10a 第一间隔材料层；
10b 第二间隔材料层；
10c 聚酰亚胺膜。
具体实施方式
为使本新型的构造、特征、功效及目的能够有更详尽的了解，现配合图式将本新型相关实施例详细说明如下。
请参阅图1，图1为本新型一实施例柔性石墨纸材料的堆叠结构的示意图。
如图1所示，柔性石墨纸材料的堆叠结构10包括第一间隔材料层10a、第二间隔材料层10b以及聚酰亚胺膜10c。
聚酰亚胺膜10c配置在第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b之间。例如，聚酰亚胺膜10c被配置在第一间隔材料层10a的下表面与第二间隔材料层10b的上表面之间，但不限定于此。聚酰亚胺膜10c可为碳化聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜10c具有优异的热传导率、轻薄以及可弯曲性等特性。
依据上述柔性石墨纸材料的堆叠结构10，制造者可用来制造石墨纸。具体来说，制造石墨纸时，制造者可预先准备第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b。第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b为碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。其中，碳材料层为石墨片层、石墨板层或碳粉层；金属材料为金属板层或金属粉层。例如，金属材料层为熔点在2000℃以上的金属板层或金属粉层；陶瓷材料层为氧化物层、氮化物层、硼化物层或碳化物层。例如，陶瓷材料为熔点在2000℃以上的氧化物层、氮化物层、硼化物层或碳化物层。
接着，将聚酰亚胺膜10c配置在第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b之间以形成柔性石墨纸材料的堆叠结构10。
具体而言，制造者可预先(利用人工或机器)将第一间隔材料层10a、聚酰亚胺膜10c与第二间隔材料层10b的原材料依序堆叠排列，并将此柔性石墨纸材料的堆叠结构10送入一高温石墨化炉进行热处理以制作柔性石墨纸。
通过使用高温石墨化炉利用上述第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b进行紧压。由室温加热至3000℃。在此实施例中，但不限于，由阶段加热方式进行加热，也可直接由室温加热至温度2400℃至3000℃之间。阶段加热方式，具体而言，可由室温加热至1000℃以下(包含1000℃)时，每分钟加热不超过2℃，由1000℃以上加热至3000℃以下(包含3000℃)时，每分钟加热不超过10℃。热处理采用阶段加热方式时，利用第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b还可控制聚酰亚胺膜10c在热处理过程中的发泡程度。
例如，在热处理过程中，由于聚酰亚胺膜10c的原材料受热时会具有脱氮效应，从而产生发泡现象。因此，利用第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b可帮助聚酰亚胺膜10c在热处理过程中的发泡程度，使发泡现象能够受到适当的控制。并于完成热处理之后，获得具有发泡均匀的柔性石墨纸。也就是说，柔性石墨纸材料的堆叠结构10进行上述热处理过程后即可成为柔性石墨纸。
其中，所制成的柔性石墨纸包含碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。所述碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层形成在柔性石墨纸的表面(例如:上表面或下表面，但不限定于此)。
此外，通过改变第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b，可以同时制作不同的聚酰亚胺膜(碳化聚酰亚胺膜)。或是改变第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b的重量和材料，来选择性的对聚酰亚胺膜10c施加压力，所以制作良率也会提高。
也就是说，利用第一间隔材料层10a与第二间隔材料层10b可帮助聚酰亚胺膜10c在进行热处理程序时的发泡程度均匀化。
请参阅图2，图2为本新型另一实施例柔性石墨纸材料的堆叠结构的示意图。
如图2所示，图2与图1的差异在于：以更多的第一间隔材料层10a、第二间隔材料层10b以及聚酰亚胺膜10c依序排列来组成柔性石墨纸材料的堆叠结构。
由此可知，第一间隔材料层10a(或第二间隔材料层10b)与第二间隔材料层10b(或第一间隔材料层10a)之间配置有聚酰亚胺膜10c的堆叠结构，其堆叠层数可依实际需求而定，并不限定于图1与图2的层数。
本新型实施例所述柔性石墨纸材料的堆叠结构具有下列特点：利用第一间隔材料层与第二间隔材料层可均匀化聚酰亚胺膜在热处理过程中的发泡程度，以提升制作后柔性石墨纸的导热性。
综上所述，以上实施例仅为本新型所举出的较佳实施例而已，并非用以限定本新型实施的范围。即凡依本新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本新型专利保护范围所涵盖。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种柔性石墨纸材料的堆叠结构，其特征在于，包括：
一第一间隔材料层；
一第二间隔材料层；以及
一聚酰亚胺膜，配置在该第一间隔材料层与该第二间隔材料层之间；
其中，该第一间隔材料层与该第二间隔材料层为碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。
2.如权利要求1所述柔性石墨纸材料的堆叠结构，其特征在于，该碳材料层为石墨片层、石墨板层或碳粉层。
3.如权利要求1所述柔性石墨纸材料的堆叠结构，其特征在于，该金属材层为熔点在2000℃以上的金属板层或金属粉层。
4.如权利要求1所述柔性石墨纸材料的堆叠结构，其特征在于，该陶瓷材料层为熔点在2000℃以上的氧化物层、氮化物层、硼化物层或碳化物层。
5.如权利要求1所述柔性石墨纸材料的堆叠结构，其特征在于，该聚酰亚胺膜为碳化聚酰亚胺膜。
6.一种由权利要求1所述的柔性石墨纸材料的堆叠结构经过热处理得到的柔性石墨纸，其特征在于，该柔性石墨纸包括碳材料层、金属材料层或陶瓷材料层。
7.如权利要求6所述的柔性石墨纸材料的堆叠结构经过热处理得到的柔性石墨纸，其特征在于，该碳材料层、该金属材料层或该陶瓷材料层形成在该柔性石墨纸的表面。
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