一种氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及石墨烯加工领域，特别地，涉及一种氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置。


背景技术：

2.氧化石墨烯导热膜是一种新型导热材料，300℃以下的低温热处理工艺是目前制备氧化石墨烯导热膜的一种主流方法；现有的低温热处理工艺中，通常是将氧化石墨烯与天然石墨板层叠于治具中，通过红外辐射加热或热空气对流加热。
3.然而，采用上述两种加热方法时，治具的升温过程都是从外而内的，导致在低温热处理工艺过程中材料内外温差较大，温度不均匀，最终造成产品的性能差异较大；同时，处理过程中出于均温的需要，保温等待的时间也比较长，造成工艺时间长且能效低。
4.针对上述问题，就需要提供一种加热均匀的低温热处理装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置。
6.本实用新型采用的技术方案是：一种氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置，包括保温舱室，所述保温舱室内的底部设有绝缘材料层；
7.所述保温舱室内设有多层待压氧化石墨烯膜和多层石墨板隔层，所述待压氧化石墨烯膜和所述石墨板隔层在竖直方向交替堆叠，形成一柱形料堆；其中，所述待压氧化石墨烯膜的边缘不超出相邻的所述石墨板隔层的边缘；
8.所述柱形料堆的左右两侧分别竖直设置有第一柔性石墨电极和第二柔性石墨电极，两电极均与各所述石墨板隔层的侧边贴合导电，且两电极分别电性连接一供电机构的正负极。
9.上述技术方案中的有关内容解释如下：
10.1.上述方案中，还包括压力柱头，所述压力柱头对应所述柱形料堆的顶面设置，工作时向所述柱形料堆提供竖直向下的压力。
11.2.上述方案中，所述压力柱头的上端固定连接一液压机构的液压活塞，构成该压力柱头由液压驱动。
12.3.上述方案中，所述液压机构包括一超压溢流机构。
13.4.上述方案中，所述供电机构为一控制单元，该控制单元在工作中控制供电通断。
14.5.上述方案中，还包括温度传感器，该温度传感器设于所述第一柔性石墨电极和/或所述第二柔性石墨电极上，所述温度传感器的信号输出端电性连接所述控制单元。
15.6.上述方案中，所述温度传感器为红外测温仪。
16.7.上述方案中，所述保温舱室包括底座和设于四周及顶部的保温隔层，所述保温隔层为碳毡。
17.8.上述方案中，各所述石墨板隔层的垂直投影图形相重合。
18.9.上述方案中，所述石墨板隔层为等静压石墨板，厚度为0.3mm至8mm。
19.本实用新型的有益效果在于：本氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置在使用时，利用了石墨板隔层的高导电性能和高导热性能，通过柔性石墨电极对各石墨板隔层直接进行通电加热，进而间接地对与各石墨板隔层交替层叠摆放的待压氧化石墨烯膜进行加热；该设计下，一方面数十层石墨板通过其高导电性及并联电路的设计，使得电场分布比较均匀，不会存在局部功率过大的问题，另一方面，石墨板的高导热性能够进一步促进热场的均匀性，由此实现待压氧化石墨烯膜的均匀加热，保证产品性能，减少工艺时间。
20.此外，由于氧化石墨烯膜在低温热处理过程中会排放出水分和小分子气体，导致结构疏松，并扰乱氧化石墨烯膜内部结构的有序性，影响到产品质量；本方案通过采用液压加压的方法，形成通电加热、高压液压连用机制，能够一方面均匀、精准、高效地控制氧化石墨烯膜低温热处理工艺，同时在另一方面控制氧化石墨烯膜的膨胀度和微观有序性，保证产品质量。
附图说明
21.附图1为本实用新型实施例的示意图；
22.附图2为本实用新型实施例俯视视角下的剖面图。
23.以上附图中：1．保温舱室；11．绝缘材料层；12．底座；13．保温隔层；2．待压氧化石墨烯膜；3．石墨板隔层；4．第一柔性石墨电极；5．第二柔性石墨电极；6．压力柱头；7．液压活塞；8．控制单元；9．温度传感器。
具体实施方式
24.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
25.以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
26.本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
27.关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。
28.关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。
29.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
30.关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。
31.关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护范围及实际实施时的具体方向。
32.如图1、图2所示的实施例，提供一种氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置。
33.该装置包括保温舱室1，所述保温舱室1内的底部设有绝缘材料层11，该绝缘材料层11可以选用橡胶、陶瓷等绝缘材料制成； 所述保温舱室1内设有多层待压氧化石墨烯膜2和多层石墨板隔层3，待压氧化石墨烯膜2为等待进行低温热处理的氧化石墨烯导热膜，所述待压氧化石墨烯膜2和所述石墨板隔层3在竖直方向交替堆叠，形成一柱形料堆。
34.其中，待压氧化石墨烯膜2和石墨板隔层3相互之间一层隔一层地交错布置，使各所述待压氧化石墨烯膜2的上方和下方均设置有相邻的石墨板隔层3，以保证对待压氧化石墨烯膜2的导热效率。
35.所述柱形料堆的左右两侧分别竖直设置有第一柔性石墨电极4和第二柔性石墨电极5，两电极均与各所述石墨板隔层3的侧边贴合导电，且两电极分别电性连接一供电机构的正负极。
36.其中，第一柔性石墨电极4和第二柔性石墨电极5采用柔性石墨材料，以铝合金框架为骨架进行支撑。
37.本氧化石墨烯导热膜的低温热处理装置在使用时，利用了石墨板隔层3的高导电性能和高导热性能，通过柔性石墨电极对各石墨板隔层3直接进行通电加热，进而间接地对与各石墨板隔层3交替层叠摆放的待压氧化石墨烯膜2进行加热；该设计下，一方面数十层石墨板通过其高导电性及并联电路的设计，使得电场分布比较均匀，不会存在局部功率过大的问题，另一方面，石墨板的高导热性能够进一步促进热场的均匀性，由此实现待压氧化石墨烯膜2的均匀加热，保证产品性能，减少工艺时间。
38.本实施例中，各所述石墨板隔层3的垂直投影图形相重合，即从俯视视角看去具有相同的形状，以方便第一柔性石墨电极4和第二柔性石墨电极5与各所述石墨板隔层3的侧边贴合接触，具体以各所述石墨板隔层3采用同一种规格为佳。
39.其中，所述石墨板隔层3为等静压石墨板，厚度范围在0.3mm至8mm之间；等静压工艺制成的石墨板密度高而且均匀，不易变形，具有高强度和良好的可加工性，可大大降低内应力，制作方便，寿命长，成本相对较低，适于在本方案中进行使用；0.3mm至8mm的厚度范围适于本方案中的导热、导电需求。
40.此外，各所述待压氧化石墨烯膜2的边缘均不超出所相邻石墨板隔层3的边缘，以避免影响第一柔性石墨电极4和第二柔性石墨电极5与各所述石墨板隔层3的接触，同时避免待压氧化石墨烯膜2露出于石墨板隔层3之外的部分受到损伤。
41.本实施例中，还包括压力柱头6，所述压力柱头6对应所述柱形料堆的顶面设置，工作时向所述柱形料堆提供竖直向下的压力；其中，所述压力柱头6的上端固定连接一液压机构的液压活塞7，构成该压力柱头6由液压驱动；压力柱头6和液压活塞7的固定连接方式可以选用一体化铸造、螺栓连接等。
42.该液压机构图中仅画出了液压活塞7的部分。
43.由于氧化石墨烯膜在低温热处理过程中会排放出水分和小分子气体，导致结构疏松，并扰乱氧化石墨烯膜内部结构的有序性，影响到产品质量；本方案通过采用液压加压的方法，形成通电加热、高压液压连用机制，能够一方面均匀、精准、高效地控制氧化石墨烯膜低温热处理工艺，同时在另一方面控制氧化石墨烯膜的膨胀度和微观有序性，保证产品质量。
44.具体的，该液压机构的最大压力为500kg，还包括一超压溢流机构，使得压力超过
设定值时液压油自动排出，保证实际压力与设定压力相一致；该超压溢流机构包括监测液压压力的压力表、控制液压流动的电磁阀和控制模块，其具体结构及工作原理均为现有技术，为本领域技术人员所熟知，且非本案发明点，故在此不作赘述。
45.本实施例中，所述供电机构为一控制单元8，该控制单元8在工作中控制供电通断；还包括温度传感器9，该温度传感器9设于所述第一柔性石墨电极4和所述第二柔性石墨电极5上，所述温度传感器9的信号输出端电性连接所述控制单元8，控制单元8能够根据温度传感器9的监测结构控制供电，进而控制加热进程。
46.其中，所述温度传感器9选用红外测温仪。
47.该控制单元8工作时提供32v的低压直流电。
48.上述控制单元8的具体结构及控制逻辑均为现有技术，为本领域技术人员所熟知，且非本案发明点，故在此不作赘述。
49.本实施例中，所述保温舱室1包括底座12和设于四周及顶部的保温隔层13，所述保温隔层13为碳毡，该种材质保温效果好，成本较低，安装方便，适于本方案使用。
50.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。