[發(fā)明專(zhuān)利]具有導(dǎo)電和氧化穩(wěn)定性涂層的石墨片的制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811003116.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108715557A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱全紅;施立毛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞市鴻億導(dǎo)熱材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B41/89
• 分類(lèi)號(hào): C04B41/89
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達(dá)

本發(fā)明公開(kāi)一種具有導(dǎo)電和氧化穩(wěn)定性涂層的石墨片的制造方法，包括先對(duì)石墨基片的表面采用等離子法噴鍍具有較高導(dǎo)電性的科琴黑涂層，其能夠有效增加石墨片的導(dǎo)電性，而再次噴鍍的抗氧性極佳的致密碳化硼涂層，其熔點(diǎn)高達(dá)2350℃，從而確保在熱應(yīng)力高達(dá)約2000℃條件下碳化硼涂層的氣密性，使得氧的滲透不可能發(fā)生，而且若石墨片受熱時(shí)，也不會(huì)有大面積的涂層從石墨片上脫落下來(lái)；因此，本發(fā)明通過(guò)在石墨基片的表面依次噴鍍科琴黑涂層和碳化硼涂層，使得石墨片具有較高的導(dǎo)電性和氧化穩(wěn)定性，從而有效延長(zhǎng)石墨片的使用壽命，降低石墨片的使用成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有導(dǎo)電和氧化穩(wěn)定性涂層的石墨片的制造方法。

背景技術(shù)

目前，根據(jù)常規(guī)方法得到的石墨片都散布著大量氣孔，氣孔的比例量約為成形制品體積的1/4。這些氣孔在石墨片以后的使用期間是非常不受歡迎的，因?yàn)檫@些氣孔會(huì)加速石墨片的耗損，這是由于整個(gè)石墨片被氧化的結(jié)果，而所述的氧化又通過(guò)氣孔而加速進(jìn)行，因此顯著地降低這些成形制品的使用壽命。

在高溫環(huán)境下，石墨片的這種耗損尤其明顯，由于碳和大氣中的氧，在500℃或更高溫度發(fā)生反應(yīng)而可以觀察到，這種耗損可高達(dá)石墨片體積的70％，這對(duì)石墨片使用的經(jīng)濟(jì)性有不利的影響，因?yàn)閷?shí)際上只有大約30％的石墨片得到有效利用。

因此，長(zhǎng)期以來(lái)人們?cè)噲D研制出成功減少氣孔量的方法，這不僅可以改善石墨片的密度，強(qiáng)度和導(dǎo)電性，而且尤其可以改善其氧化穩(wěn)定性，降低石墨片水平方向的耗損，從而提高石墨片的使用壽命，降低石墨片的使用成本。

已知方法之一是在真空下或在壓力下，用石油瀝青或煤焦油瀝青的瀝青浸漬的方法。為了密封氣孔，多數(shù)情況用合成樹(shù)脂，這些合成樹(shù)脂硬化后，一般是抗腐蝕的，然而，由于石墨片一般是在高溫下使用，而合成樹(shù)脂在此條件下會(huì)迅速燃掉，于是氣孔就再次暴露。

已知方法之二是在石墨片表面涂敷保護(hù)層的方法，保護(hù)層可以用磷酸、磷酸鹽或硼酸鹽浸漬或涂刷成形的石墨制品而得。然而，所有這些保護(hù)層皆不導(dǎo)電，因此不能通過(guò)該保護(hù)層供電。

此外，由于純碳的膨脹系數(shù)非常低，大約為0，而各種涂層通常都有不同于它的熱膨脹系數(shù)。因此，成形制品與涂層在受熱時(shí)，表現(xiàn)出不同的膨脹狀況，其實(shí)際結(jié)果是，在熱應(yīng)力情況下，涂層中會(huì)發(fā)生龜裂，而且由于氧滲入到層內(nèi)，結(jié)果涂層的大面積剝落便幾乎不可避免。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有導(dǎo)電和氧化穩(wěn)定性涂層的石墨片的制造方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有導(dǎo)電和氧化穩(wěn)定性涂層的石墨片的制造方法，包括如下步驟:

步驟1)、取一石墨基片，對(duì)其表面進(jìn)行噴砂處理；

步驟2)、將經(jīng)過(guò)噴砂處理的石墨基片放進(jìn)裝有等離子體裝置的真空處理室中，并將該室抽真空至壓力大小為10^-3～10^-4mPa；

步驟3)、將粒徑大小在40～100μm范圍的科琴黑粉末，在真空下進(jìn)行脫氣和干燥；

步驟4)、將粒徑大小在1～50μm范圍的碳化硼粉末，在真空下進(jìn)行脫氣和干燥；

步驟5)、在真空處理室內(nèi)，在50～250mPa的壓力調(diào)節(jié)范圍中，用等離子體裝置中的等離子流，將步驟3)的科琴黑粉末噴鍍到石墨基片的表面，并使科琴黑涂層厚度至少為0.1mm；

步驟6)、在真空處理室內(nèi)，在100～300mPa的壓力調(diào)節(jié)范圍中，用等離子體裝置中的等離子流，將步驟4)的碳化硼粉末噴鍍到步驟5)處理后的科琴黑涂層的表面以形成致密的碳化硼涂層，并使碳化硼涂層厚度至少為0.2mm；