[發明專利]一種具有保護層結構的碳層材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210468257.0
• 申請日: 2011-10-23
• 公開（公告）號: CN102925860A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 馬宇塵
• 申請（專利權）人: 常州碳元科技發展有限公司
• 主分類號: C23C14/12
• 分類號: C23C14/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于碳材料技術領域。

技術背景

碳層材料，主要指的是具有碳成分所組成的薄層材料，或塊狀材料。其中，典型的為石墨膜材料。

目前，石墨膜材料因其優異的特性，包括高導熱性、耐熱、耐腐蝕以及高導電性，在目前的工業應用中，廣泛應用在電子類產品散熱、耐熱密封材料、發熱體等技術領域。

比如，目前廣泛使用的手持終端中，其中的智能手機因為自身的尺寸小、電子元件密集度高、發熱量大等特點，需要通過高散熱、輕質、性能穩定的材料來實現散熱功能。在實際應用中，具有高散熱性能的石墨膜材料，是優良的解決方案。

但石墨膜材料有一個不足之處，就是材料的組成部分可能會發生局部破碎現象，從而造成破碎的片狀或塊狀材料散落在應用場所中。如果所應用的場所中包括有電路板或電子元件等結構的話，破碎的石墨膜材料就有可能造成設備短路，或者其它的損傷。

為了避免這一不足之處，目前采用的方案是：將石墨膜材料貼附外保護層，該外保護層一般采用塑料膜來實現。利用該外保護層起到防止石墨膜材料破碎的功能，同時增加石墨膜材料在使用狀態下的強度。

典型的實施情況，是在石墨膜材料的上下表面涂上膠粘劑層，通過該膠粘劑層的粘附作用，在上下表面各貼上一層外保護層。然后，在其中的一個外保護層外側再涂上壓敏膠，進而在該壓敏膠的外圍貼上離型層。在使用該石墨膜材料時，揭掉前述的離型層，利用壓敏膠將石墨膜材料貼附在需要散熱的熱源表面，即可實現本發明所描述的散熱功能。比如，在目前蘋果電腦公司所出產的iphone4智能手機上所使用的石墨膜散熱材料，就是通過該類方式進行保護處理的。其它的高端智能手機上所使用的石墨膜材料，通常也是這種結構形式。

需要指出的是，當前的技術有極大的不足之處，主要原因在于：

所涂覆的膠粘劑層，通常會有5-15微米厚，而外保護層的厚度通常又會達到5-15微米厚。而在應用于手機終端的情況下，所使用的石墨膜材料的厚度，大多數也不過在10-80微米之間。

因此，所涂覆的膠粘劑層及保護層，累加起來的厚度很大，甚至能夠接近或超過導熱用石墨膜材料的厚度，而它們均是熱的不良導體。現有的結構形式，顯著地降低了石墨膜材料接收及散發熱量的速度。

如何能夠在避免碳層材料破碎、增加碳層材料使用強度的同時，減少碳層材料外圍的包覆層的厚度，是目前需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的，是提供一種具有保護層結構的碳層材料及其制備方法，是在碳層材料外圍通過聚合物氣相沉積的方式生成鍍膜，來將現有的碳層材料的保護層的厚度大幅度降低，從而有效提升碳層材料應用于導熱目的情況下的散熱效率，以及應用于其它需要在碳層材料上設置保護層的場合。

本發明提供一種具有保護層結構的碳層材料的制備方法，該方法包括有如下步驟：

步驟1，將碳層材料整體進行聚合物氣相沉積的鍍膜操作，其鍍膜的厚度在0.05-15微米之間；

步驟2，將聚合物氣相沉積處理后的材料切割成分體結構；

步驟3，對應著分體結構設置尺度內縮的內縮型層片，將該內縮型層片以尺寸內縮的方式加置于疊放的分體結構之間，再次進行聚合物氣相沉積，其聚合物氣相沉積鍍膜的厚度在0.05-15微米之間；

步驟4，完成聚合物氣相沉積之后，將鄰近的內縮型層片和分體結構之間進行分離，完成對分體結構切割后的暴露邊緣的聚合物氣相沉積鍍膜操作。

進一步，所述的內縮型層片，是通過硅膠片或塑料片兩者至少其一實現的。

進一步，所述的內縮型層片，相對于分體結構的平面尺寸，均勻向內收縮0.5-10毫米。

進一步，所述的內縮型層片，是厚度在10-2000微米之間的片狀結構。

進一步，所述的聚合物氣相沉積層的厚度，為0.2-6微米之間。

進一步，所述的聚合物氣相沉積層的材料，為聚對二甲苯或聚酰亞胺兩者其一。

進一步，所述的碳層材料，為厚度在1-150微米之間的石墨膜材料或石墨烯材料。

附圖說明

圖1是本發明所描述的碳層材料和聚合物氣相沉積層的分解示意圖。

圖2是設置有碳層疊加部分的碳層材料的示意圖。

圖3是設置有金屬體的碳層材料的示意圖。

圖4是聚合物氣相沉積鍍膜后碳層材料的分割狀況的示意圖。

圖5是分體結構和內縮型層片之間位置關系的示意圖。

圖6是分體結構和內縮型層片之間相互間套疊的示意圖。