一种减少杂质含量的石墨片制备工艺的制作方法

本发明涉及石墨片制备，具体为一种减少杂质含量的石墨片制备工艺。

背景技术：

1、石墨片是电子产品内部的通用部件，通过石墨片能够快速散去电子产品内部电气件产生的热，为了提高电子产品的性能，增加石墨片的散热性能，石墨上提出多种石墨片的制作工艺；

2、授权公告号为cn113085294a的中国发明专利公开了一种厚度可控的石墨片及其制备工艺，包括基底层，所述基底层位于整个石墨片结构的最底层；硅胶层，所述硅胶层平铺设置在基底层的上表面；石墨片层，所述石墨片层设置在基底层和硅胶层之间；prt保护膜，所述prt保护膜覆盖在石墨片层的上表面。该厚度可控的石墨片及其制备工艺，通过2个或者2个以上的石墨片单体组成石墨片层，因此能够在需要时，通过定量叠合的方式，增加或者减少石墨片单体的个数，从而控制石墨片及层的整体厚度；通过在热压成型的方式，简化石墨片的制作过程，且基底层、硅胶层、石墨片层和prt保护膜也通过的叠合热压的方式进行制作，使得基底层、硅胶层、石墨片层和prt保护膜之间的连接性更强；

3、授权公告号为cn109292764b的中国发明专利公开了一种低杂质含量石墨烯制备方法，所述方法包括：对含有官能团并含有杂质的氧化石墨烯进行纯化；对纯化后的氧化石墨烯进行还原，其中，所述纯化包括：将含有官能团并含有杂质的氧化石墨烯、络合剂与酸性溶液混合，形成混合液；对所述混合液进行超声震荡，过滤，得到纯化后的氧化石墨烯；所述对纯化后的氧化石墨烯进行还原的步骤包括：将纯化后的氧化石墨烯顺序经历温度和压强不同反应区，得到石墨烯。本发明的纯化能够有效地使氧化石墨烯和杂质离子分离，可以提高氧化石墨烯纯化的彻底性；利用在不同的温度、压强区域下制备石墨烯，能够去除石墨烯中的金属、非金属杂质，修复氧化石墨烯在制备过程中所导致的sp3杂化缺陷；

4、现有的石墨片杂质含量较高，强度和韧性有待提高，且包边处的散热性较低，需要提出一种能够降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性的石墨片制备工艺，因此，我们提出一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，包括如下步骤；

3、步骤一：制备基底层，通过裁切设备裁切基底层；

4、步骤二：去除石墨粉中的杂质，将炭原料经过煅烧、破碎与筛分制得石墨粉，然后将石墨粉和水倒入反应釜内，使得石墨粉形成浆状结构，然后向反应釜内加入酸，对反应釜进行加热，从而将石墨粉中的金属杂质融入到酸液中，将反应釜中反应完的石墨粉通入到复选池中，在复选池中对石墨粉进行搅拌，使得石墨粉中的沙石沉入到复选池中的底部，减少上层石墨粉中的沙石含量；

5、步骤三：制备石墨片，将复选池中上层的石墨粉通入混合设备内，然后向石墨粉内加入碳酸锂颗粒和聚偏氟乙烯，可以增强泡沫石墨片的强度和韧性，接着将混合后的石墨粉通入压干机中进行压干，将压干机中的石墨粉放入到烘干机中，对石墨粉进行近一步的烘干，将烘干后的片状结构送入低温升温炉进行碳化处理，然后再将碳化处理后的有机聚合物薄片送入高温升温炉中，进行石墨化处理；

6、步骤四：对导热硅胶进行处理，将导热硅胶与经过步骤二处理的石墨粉混合，然后在步骤三中制得的石墨片上涂覆混合后的导热硅胶；

7、步骤五：处理保护膜，然后覆盖保护膜；

8、步骤六：将基底层、石墨片、导热硅胶和保护膜叠合。

9、采用上述方案，能够降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性。

10、优选的，所述步骤二中的炭原料可以是石油焦、沥青焦、无烟煤、冶金焦和炭黑等，收集步骤二中的废液，然后通过净化设备处理废液，提取出废液中的金属。

11、优选的，所述步骤三中石墨片的石墨化处理是把焙烧后的制品加热到3000-3 200℃，保持15-50小时，碳原子晶格有序排列，完成由炭向石墨的转变，灰分降到百分之0.07以下，硼的含量降低至0.5ppm，然后将片状结构通过卤素气体净化法处理，去除难熔金属。

12、优选的，所述步骤五中的通过剪切设备处理保护膜，然后通过钻孔装置在保护膜中钻孔，使得保护膜的内端均匀布有微孔，保护膜包在石墨片的外端。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该减少杂质含量的石墨片制备工艺，降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性；

14、1.在制备石墨片时，通过向石墨粉与水的混合物中添加酸，去除金属杂质，然后进行复选，去除沙石，然后通过通过卤素气体净化法处理，去除难熔金属，减少石墨的杂质含量；

15、2.向石墨粉内加入碳酸锂颗粒和聚偏氟乙烯，可以增强泡沫石墨片的强度和韧性；

16、3.对导热硅胶进行处理，将导热硅胶与去除杂质的石墨粉混合，混合后导的热硅胶涂覆在石墨片与保护膜之间，提高最终制得的石墨片的散热效果；

17、4.通过剪切设备处理保护膜，通过钻孔装置在保护膜中钻孔，使得保护膜的内端均匀布有微孔，保护膜中的微孔的设置提高包边处散热效果。

技术特征：

1.一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，其特征在于，包括如下步骤；

2.根据权利要求1所述的一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，其特征在于：所述步骤二中的炭原料可以是石油焦、沥青焦、无烟煤、冶金焦和炭黑等，收集步骤二中的废液，然后通过净化设备处理废液，提取出废液中的金属。

3.根据权利要求1所述的一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，其特征在于：所述步骤三中石墨片的石墨化处理是把焙烧后的制品加热到3000-3 200℃，保持15-50小时，碳原子晶格有序排列，完成由炭向石墨的转变，灰分降到百分之0.07以下，硼的含量降低至0.5ppm，然后将片状结构通过卤素气体净化法处理，去除难熔金属。

4.根据权利要求1所述的一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，其特征在于：所述步骤五中的通过剪切设备处理保护膜，然后通过钻孔装置在保护膜中钻孔，使得保护膜的内端均匀布有微孔，保护膜包在石墨片的外端。

技术总结
本发明公开了一种减少杂质含量的石墨片制备工艺，包括如下步骤；步骤一：制备基底层，步骤二：去除石墨粉中的杂质，将炭原料经过煅烧、破碎与筛分制得石墨粉，然后将石墨粉和水倒入反应釜内，使得石墨粉形成浆状结构，在复选池中对石墨粉进行搅拌，步骤三：制备石墨片，步骤四：对导热硅胶进行处理，将导热硅胶与经过步骤二处理的石墨粉混合，然后在步骤三中制得的石墨片上涂覆混合后的导热硅胶，步骤五：处理保护膜，然后覆盖保护膜，步骤六：将基底层、石墨片、导热硅胶和保护膜叠合。该减少杂质含量的石墨片制备工艺，降低石墨中的金属杂质含量和沙石含量，提高石墨片的强度和韧性，提高石墨片的散热性。

技术研发人员：李天明
受保护的技术使用者：湖南沛德新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13