[發明專利]高真空用層間熱接合性石墨片

有效

• 申請號: 201580065746.3
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN107001048B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 村上睦明;立花正滿;多多見篤
• 申請（專利權）人: 株式會社鐘化
• 主分類號: C01B32/20
• 分類號: C01B32/20;C23C14/34;G21K5/08;H05H6/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明的目的在于提供即使在高真空條件下作為層間熱接合材料也導熱特性優異、且不用擔心裝置內部的污染、釋氣的材料。本發明的高真空用層間熱接合性石墨片的主旨在于：其厚度為9.6μm以下且50nm以上，在25℃下的a?b面方向的導熱率為1000W/mK以上。在本發明中，優選密度為1.8g/cm³以上。本發明的前述石墨片優選為在2900℃以上的溫度下對高分子薄膜進行熱處理而得到的石墨片，該高分子薄膜優選為選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚喹喔啉、聚噁二唑、聚苯并咪唑等中的至少一種。

技術領域

本發明涉及不用擔心在超高真空下的釋氣(outgas)的高真空用層間熱接合性石墨片。

背景技術

由于能夠除去腦瘤、肝臟、黑色素瘤等在通常的外科手術中無法實施的較深部分的腫瘤而使使用了中子的硼中子俘獲療法(BNCT)受到注目(非專利文獻1)。作為該治療中使用的中子的產生方法，有利用了原子爐的方法和利用了加速器的方法。作為簡便且安全的中子產生方法，目前利用了加速器的方法受到了注目。在該裝置中使質子階段性地加速而制成質子束，然后使其撞擊被稱為靶的金屬或石墨制的塊，利用該方法制成中子(非專利文獻2)。另外，也期待將這樣的加速器型的中子產生裝置作為對橋梁的鋼架的堅固性進行非破壞性檢查的裝置利用，另外也期望在汽車產業、飛機、航天工業中的利用(非專利文獻3)。

為了利用這些加速器產生中子而需要使射束(beam)為大強度。該大強度射束通過靶時，使靶變為高溫，有時因熱而使靶變形。因此在靶的背后設置冷卻用的散熱器，使冷卻水在其中循環來保護靶免受射束產生的熱帶來的影響。然而，射束通常周期性地對靶的極少一部分進行過度加熱，長期重復進行該過度加熱。因此不僅是靶、包括冷卻用的散熱器在內有因熱沖擊而破損的擔心。通常作為散熱器使用的金屬因阻礙輻射化、射束而只能夠使用特定的金屬。例如可以使用：鈦(22W/mK)、釩(31W/mK)、鈀(72W/mK)、鈮(54W/mK)、鉭(58W/mK)等，但它們的導熱率低。因此，存在來自靶的熱無法遍及整個散熱器而冷卻效率差這樣的問題。

另外，在將靶的熱傳播至散熱器時，源自靶-散熱器之間的表面形狀的熱阻成為問題。為了減輕該熱阻，層間熱接合材料(TIM；Thermal Interface Material)發揮出重要的作用。然而，加速器內保持著超真空狀態(10^-6～10^-7Pa)，因此通常使用的散熱潤滑脂、相變片材會由于釋氣而使裝置內被污染。另外，包含金屬、無機填料的TIM有填料飛濺至射束線內部而使其污染的擔心。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：專利第4299261號公報

專利文獻2：專利第4684354號公報

非專利文獻

非專利文獻1：財團法人醫用核技術研究振興財團《對身體溫和的極致的癌癥治療硼中子俘獲療法》、平成23年5月(財団法人醫用原子力技術研究振興財団「體にやさしい究極のがん治療ホウ素中性子捕捉療法」、平成23年5月)

非專利文獻2：YAMAGATA,Y.et al,The 27th World Conference of theInternational Nuclear Target Development Society State-of-the-artTechnologies for Nuclear Target and Charge Stripper Japan,Tokyo,September,2014

非專利文獻3：山形豐“理研中的小型中子源RANS”(山形豊「理研における小型中性子源RAN S」)(www.rri.kyoto-u.ac.jp/neutron/optics/workshop/.../20130118_06.pdf)