專利名稱:具有保護層結構的碳層結構的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于碳材料技術領域。
背景技術:
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,即可實現本實用新型所描述的散熱功能。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。
實用新型內容本實用新型的目的,是提供一種具有保護層結構的碳層結構,用以對碳層材料起到良好的保護作用,并有助于提高材料的導熱能力。[0012]本實用新型提供一種具有保護層結構的碳層結構,該材料包括碳層材料,它是由石墨材料或石墨烯所組成的物質層;聚合物氣相沉積層,它是通過在前述碳層材料上進行聚合物氣相沉積所形成的物質層,其厚度在O. 05-15微米之間。進一步,所述的聚合物氣相沉積層的厚度,優選為O. 2-6微米之間。進一步,所述的聚合物氣相沉積層的厚度,優選為O. 6-2. 5微米之間。進一步,所述的聚合物氣相沉積層的厚度,進一步優選為I. 0-1. 5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。進一步,所述的碳層材料,為厚度在10-70微米之間的柔性人造石墨膜材料。進一步,所述的碳層材料,包括有碳層基材部分,以及碳層疊加部分,其中碳層基材部分的面積尺寸大于碳層疊加部分,而該碳層疊加部分置放于碳層基材部分之上。進一步,所述的碳層疊加部分,包括有兩層及兩層以上的碳層疊加部分,其中,位于頂部方向的碳層疊加部分的尺寸小于位于底部方向上的碳層疊加部分的尺寸。進一步,所述的碳層疊加部分通過膠粘劑和碳層基材部分相互間粘合。進一步,所述的碳層疊加部分,為厚度在5-200微米之間的銅片或鋁片。進一步,在碳層材料表面加置有包括金屬絲或者金屬屑在內的金屬體。進一步,對應著分體結構,設置尺度內縮的內縮型層片,其中該分體結構是通過切割已聚合物氣相沉積鍍膜處理后的碳層材料所獲得的,其中該內縮型層片用以通過尺寸內縮的方式加置于疊放的分體結構之間后進行聚合物氣相沉積操作。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O. 5-10毫米。進一步,對碳層材料進行單層鍍膜時,設置涂有壓敏膠的基板,其中該基板用以通過其上的壓敏膠位置貼上碳層材料后進行聚合物氣相沉積操作。進一步,針對于所述的碳層材料,設置具有兩個或兩個以上的能夠對碳層材料進行位置限定的固定組件,以及固定狀態控制組件,來控制兩個或兩個以上的固定組件不會同時接觸碳層材料,且在聚合物氣相沉積時間內相互輪替著對碳層材料進行固定。進一步,針對于所述的碳層材料,兩側均設置有聚合物氣相沉積鍍膜材料,其中,相對的聚合物氣相沉積鍍膜材料形成延伸于碳層材料之外的包邊。進一步,前述的包邊,保留延伸于碳層材料之外2-20毫米的包邊區域。進一步,在碳層材料上的兩側均設置有聚合物氣相沉積層,其中一側鍍膜的厚度為1-15微米,作為外層,在其中的另外一側鍍膜的厚度為O. 05-2微米,作為內層。本實用新型的優點在于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。
[0036]圖I是本實用新型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。圖7是設置有壓敏膠粘劑層的基板的示意圖。圖8是設置有基板、壓敏膠粘劑層和碳層材料實施例的示意圖。
具體實施方式
在本實用新型中,通過聚合物氣相沉積的方式,在碳層材料上生成薄膜層,利用該薄膜層,能夠便利地賦予碳層材料保護層結構。具體說來,本實用新型提供了一種具有保護層結構的碳層結構,該材料包括碳層材料,優選的情況,是由石墨材料或石墨烯所組成的物質層,另外,也可以是其它的碳成分所組成的層狀結構,當然也不限定;聚合物氣相沉積層,它是通過在前述碳層材料上進行聚合物氣相沉積所形成的物質層,其厚度在O. 05-15微米之間。下面結合著具體的實施例,來對本實用新型所述材料的制備方法進行說明。步驟I,采集待聚合物氣相沉積的碳層材料;在本實施例中,所選的碳層材料,可以是天然的碳層材料,也可以是人造的碳層材料。在本實用新型中,所述的碳層材料,作為典型的實施例,優選為1-150微米之間的石墨膜材料。特別應用于導熱方面,當然,也不限定。特別是針對于人造石墨膜材料而言。所述的碳層材料,更優選為厚度在10-70微米之間的柔性人造石墨膜材料。該類型的石墨膜材料,具有良好的可折疊性能以及導電、散熱性能。作為舉例,目前常用的人造石墨膜材料,比如厚度為25微米的人造石墨膜材料,應用在一些智能手機中,其導熱率能夠達到1500-1900W/mk,甚至更高。利用如此高導熱率的材料,對實現智能手機的小型化是非常有必要的。但目前,針對于該種類型的人造石墨膜材料,為了防止石墨膜材料在使用過程中發生破裂,或者產生碎屑等現象,對其進行的防護方式,是在石墨膜材料的表層涂覆膠粘劑層,進而在膠粘劑層上覆蓋一層外保護層。比如說,對于25微米的人造石墨膜來說,所涂覆的膠粘劑層可能會達到5-15微米,而所覆蓋的外保護層,又會達到5-15微米,于是,人造石墨膜的導熱優勢,在設置上導熱率很低的膠粘劑層和保護膜之后,會損失很大。因此,對于導熱率很高的人造石墨膜材料,為了起到保護作用,且減少因膠粘劑層和外保護層所造成的散熱性能的損失,尤其適用本實用新型。另外,石墨烯材料同樣具有良好的導熱性能,利用石墨烯材料相互間疊加所構成的散熱材料,類似于前述的石墨膜材料。在利用石墨烯材料實現散熱目的時,同樣可以利用本實用新型進行聚合物氣相沉積操作。作為典型的實施例,可優選為1-150微米之間的石墨烯材料。這是因為石墨烯材料太薄的時候,同樣也會影響導熱能力。所述的石墨烯材料和石墨材料,兩者之間還可以進行混合或疊加的操作,制成石墨烯材料和石墨材料相復合的材料形式。當然,天然石墨所構成的碳層材料,也同樣可以應用于本實用新型。作為舉例,在本實施例中所選的碳層材料,為30微米厚度的人造石墨碳層材料,為薄片狀,上下底面是20cmX25cm的長方形片狀結構。步驟2,將前述的碳層材料轉入到聚合物氣相沉積的設備的腔體之中,進行聚合物氣相沉積操作;繼續前面所述的實施例。將前述的長方形片狀碳層材料,置放到聚合物氣相沉積設備的腔體之中。在本實施例中,作為舉例,所采用的聚合物氣相沉積的物質,為聚對二甲 苯。所述的聚對二甲苯,又稱為派瑞林,或者Parylene,是一種聚合物氣相沉積高分子聚合物材料。該聚合物氣相沉積材料,在聚合物氣相沉積的腔體環境中,在氣相沉積過程中能夠發生聚合反應,生成性能穩定、絕緣性能好的高分子聚合材料。它是在真空條件下所進行的化學聚合物氣相沉積。作為舉例,將前述的30微米厚度的碳層材料,在聚對二甲苯的聚合物氣相沉積腔體中置放,將條件調整至聚合物氣相沉積所需要的溫度及真空度,展開聚合物氣相沉積操作。另外,還可以使用聚酰亞胺材料進行聚合物氣相沉積。聚酰亞胺同樣具有良好的成膜方面的聚合性能。在本實用新型中,聚酰亞胺材料能夠轉變為氣相狀態,在進行聚合物氣相沉積時,發生聚合反應,生成聚合后的聚酰亞胺薄層。聚酰亞胺的成膜性能非常強,但進行聚合物氣相沉積時,通常要求比聚對二甲苯聚合物氣相沉積更高的真空度;當然,也并非限定。步驟3,在所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層的厚度達到預設厚度的情況下,完成聚合物氣相沉積,其中,該預設厚度,在O. 05-15微米之間。設置該厚度的原因在于,如果前述的聚合物氣相沉積獲得的膜層的厚度低于O. 05微米的話,因為膜層太薄的緣故,對碳層表面的保護作用就會降低,而且無法有效地提高膜材料的韌性;如果其厚度大于15微米的話,又會因為自身的厚度太大,影響原碳層的導熱性能;另外,如果原有的碳層材料是具有柔性、可折疊的石墨膜材料的話,那么,如果厚度太大,還會影響該石墨膜材料的柔性。進一步,所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層,厚度優選為O. 2-6微米。在該厚度范圍內,所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層,既可以防止碳層表面的材料脫落,同時也具有較好的強度,較高的柔軟性。進一步,所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層,厚度更優的選擇為O. 6-2. 5微米,在該范圍之間的聚合物氣相沉積厚度,既可以保持較好的強度,也可以保持碳層材料的柔韌性;另外,因為自身的厚度有限,對碳層材料的導熱性能影響較小。同時,該厚度的情況下,也便于進行加工控制。更進一步,所述的聚合物氣相沉積層的厚度,為了使其具有良好的散熱性能,還可以將膜層的厚度控制在I. 0-1. 5微米之間,在該厚度上,能夠良好地保持碳層材料的散熱性能,以及碳層材料的柔韌性。圖I是展示了本實用新型所描述的碳層材料和聚合物氣相沉積材料的分解示意圖。其中的碳層材料100為基材,聚合物氣相沉積層200為在碳層材料100上的氣相沉積鍍層,經過聚合物氣相沉積操作之后,形成良好的結合狀態。在本實用新型中,針對于碳層材料所進行的聚合物氣相沉積操作,還具有更多的技術特征,下面繼續進行說明。(—)針對于碳層材料的基材,還可以設置碳層疊加部分,然后針對于碳層材料基材和碳層疊加部分兩者共同進行聚合物氣相沉積操作。參圖2所示,這兒展示了碳層材料作為基材的實施例,在這兒將其稱為碳層基材部分400,在碳層基材部分400上還設置有碳層疊加部分410。所述的碳層疊加部分410是一個圓形結構。前述的碳層基材部分400的面積尺寸,大于碳層疊加部分410的面積尺寸。在使用中,將該碳層疊加部分410依附于碳層基材部分400進行固定,然后對其進行聚合物氣相沉積操作。所述的碳層疊加部分410,可以采用同樣的碳層材料來制作,也可以采用和碳層基材部分400不同的材料進行制作。比如說,當所述的碳層基材部分400為30微米厚度的石墨膜材料的話,所述的碳層疊加部分410也同樣可以采用該規格的石墨膜材料來制作。另外,也可以將前述的碳層疊加部分410采用其它規格的石墨材料,比如50微米厚的天然石墨片。另外,前述的碳層疊加部分410,還適合采用金屬材料來制作。這是因為金屬同樣具有良好的導熱性能,而且,徑向的導熱性能良好,但石墨材料徑向的導熱性能則較低。作為優選的實施例,可以采用5-200微米的銅片或鋁片,來制作碳層疊加部分410。當然,也可以采用其它的熱的良導體來制作碳層疊加部分410。前述的碳層疊加部分和碳層基材部分,在進行共同的聚合物氣相沉積之前,適合相互間進行封閉處理,使其相互間緊密接觸。該封閉處理,作為優選的實施例而非限定,可以通過膠粘劑來實現。基于膠粘劑將前述的碳層疊加部分410和碳層基材部分400兩者之間進行固定,然后進行聚合物氣相沉積操作。所述的膠粘劑,作為舉例而非限定,可以采用有機膠粘劑,比如壓敏膠粘劑,或者導熱性能較強的硅膠材料等。另外,也可以采用金屬片或者金屬粉或者金屬顆粒,通過將其加熱熔化的方式,經熔化后再凝固的粘附作用,來達到固定效果。(二)將所述的碳層材料作為基材,在其上布局以金屬絲或者金屬屑,然后進行聚合物氣相沉積鍍膜。利用分布在碳層材料基材上的金屬絲或者金屬碎屑一類的金屬體,能夠提高整體的散熱材料與外界的接觸面積,更便于接收外界的熱量,或者向外界散發熱量。參圖3所示,在碳層材料100上,分布有金屬體500,該金屬體500適合采用金屬絲或者金屬屑等尺度較小的金屬結構來實現。所述的金屬體500,分布在碳層材料100上后,就可以直接進行鍍膜操作。另外,所述的金屬體500,還可以通過膠粘劑固定在碳層材料100上之后,再進行
鍍膜操作。[0084]另外,還可以通過快速加熱前述的碳層材料100或者金屬體500兩者至少其一的方式,使金屬體500至少發生部分熔化,然后利用熔化后再凝固的粘附作用,使其相互間固定位置,進而再進行聚合物氣相沉積鍍膜操作。(三)進行聚合物氣相沉積鍍膜之后的碳層材料,將其分割,將分割之后的分體結構,進行具有封閉效果的鍍膜操作。具體說來,其操作方法包括有如下步驟步驟S210,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
O.05-15微米之間;步驟S220,將聚合物氣相沉積處理后的材料切割成分體結構;步驟S230,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O. 05-15微米之間;步驟S240,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。結合著圖4、圖5和圖6來對前面的步驟進行說明如下首先,將碳層材料100利用前述的聚合物氣相沉積的方式,來進行鍍膜處理。然后,將聚合物氣相沉積之后的碳層材料,進行分割,分割的方式,采用切割即可。如圖所示,一個整體鍍膜后的碳層材料100被分割成了四個“凹”字形狀的分體結構110。接著,參圖5所示,設置尺度內縮的內縮型層片600。所述的內縮型層片600,指的是形狀與前述的分體結構110 —致或近似,但沿著平面方向上的邊緣部分,均勻向內收縮的結構。比如,作為優選的實施例,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O. 5-10毫米。該內縮型層片,作為優選的實施例,采用硅膠片或塑料片兩者至少其一來實現。比如,可以單獨利用硅膠片來實現,比如,厚度為I毫米的硅膠片;也可以采用塑料片來實現,比如厚度為I毫米左右的塑料片,而且所述的塑料片,優選為柔軟的塑料片;另外,還可以采用硅膠片和塑料片相互間固定在一起的復合材料來實現。在實際應用中,前述的內縮型層片,優選的厚度在10-2000微米之間,適合采用片狀結構來實現;當然,也并非限定。參圖5所示,這兒所展示附圖中,分體結構110為“凹”字形狀;對應地,內縮型層片600也同樣是“凹”字形狀,但其平面尺寸的邊緣均勻內縮。在使用中,將內縮型層片墊在相鄰近的分體結構之間,而且,內縮型層片和相鄰的分體結構的邊緣之間,適合安排均勻的內縮距離。如圖6所示,分體結構110和內縮型層片600之間,相互間套疊,分體結構110的邊緣部分均突出于內縮型層片600之外。完成前述的套疊操作之后,對其進行聚合物氣相沉積的鍍膜處理操作。于是,分體結構110上被內縮型層片600所掩蓋的部分,均無法進行聚合物氣相沉積操作;其它的部分,特別是暴露于外的、因切割所造成的邊緣部分,則可以有效地進行聚合物氣相沉積操作。利用這種操作方式,能夠將切割后的邊緣部分進行真空聚合物氣相沉積的鍍膜操作,而不會對被內縮型層片所掩蓋部分進行鍍膜操作。當完成再次的真空聚合物氣相沉積的鍍膜操作之后,將鄰近的各個內縮型層片600和分體結構110之間進行分離。比如將鄰近的內縮型層片600和分體結構110之間--
揭開,就可以獲得已切割邊緣部分從新完成鍍膜密封操作的分體結構110 了。(四)在進行碳層材料的鍍膜處理時,還可以僅僅對碳層材料的一個側面進行鍍膜處理,而對另外一個側面不進行鍍膜處理。具體說來,進行單層鍍膜的方式包括有如下步驟步驟S310,設置涂有壓敏膠的基板; 步驟S320,對應著前述基板上的壓敏膠位置貼上碳層材料,對碳層材料進行聚合物氣相沉積操作;步驟S330,聚合物氣相沉積鍍膜的厚度選擇在O. 05-15微米之間,在聚合物氣相沉積操作完畢后,將碳層材料從前述的基板上揭下來。參圖7所示,首先設置基板700,在該基板700上涂覆上壓敏膠粘劑層710,該壓敏膠粘劑層710適合為低剝離度的壓敏膠。所述的低剝離度,指的是所述的碳層材料在壓敏膠粘劑層710上進行粘附之后,如果再次被揭開,不會被該壓敏膠粘劑層710的粘合力所破壞。針對于前述的設置有壓敏膠粘劑層710的基板700,將碳層材料在壓敏膠粘劑層710上粘附之后,將其置放于真空聚合物氣相沉積的腔體之中進行聚合物氣相沉積鍍膜處理。這種情況下,碳層材料的另外一側被所述的壓敏膠粘劑層710所保護,無法進行聚合物氣相沉積操作。于是,完成鍍膜處理之后將該碳層材料揭開,就獲得單個側面進行鍍膜處理的碳層材料了。(五)在一次進行的聚合物氣相沉積鍍膜處理操作中,對碳層材料的所有部分均進行鍍膜處理的方式。這種方式的目的,是為了能夠對碳層材料一次性地進行完整的真空聚合物氣相沉積處理。這樣進行的一個原因在于在進行聚合物氣相沉積處理時,需要對碳層材料設置支撐點,來支撐該碳層材料。而該支撐點的位置,則會造成真空聚合物氣相沉積的盲點。如何消除該盲點,作為舉例而非限定,可以采用如下的步驟步驟S410,針對于需要進行聚合物氣相沉積的碳層材料,在其上選取兩個或者兩個以上的待接觸點;步驟S420,隨著聚合物氣相沉積操作的進行,變換這兩個或兩個以上待接觸點的掩蓋狀況,使其不在同一時間內同時掩蓋碳層材料;步驟S430,聚合物氣相沉積鍍膜的厚度選擇在O. 05-15微米之間,在進行全部的聚合物氣相沉積的鍍膜操作后,完成針對于碳層材料的全面鍍膜操作。作為舉例,可以這樣進行利用夾持的方式,比如夾子樣式的結構,來固定碳層材料。在使用中,只需要夾住一個位置點,就可以實現固定效果。于是,可以對應設置具有兩個或兩個以上的能夠對碳層材料進行位置限定的固定組件,以及固定狀態控制組件,來控制兩個或兩個以上的固定組件不會同時接觸碳層材料,且在聚合物氣相沉積時間內相互輪替著對碳層材料進行固定。所述的固定組件,可以是類似于夾子那樣的固定結構,也可以是利用三個或三個以上的支撐桿,對碳層材料進行支持的結構。所述的固定狀態控制組件,包括時鐘結構,通過時鐘及預設程序,來對固定組件的固定狀態進行調整,使其輪換著對碳層材料實施固定操作。舉例來說,可以針對于同一份碳層材料,設置具有三個位置夾持點的固定組件。當其中一個夾持點處于夾持狀態時,其它的夾持結構均不處于夾持狀態。比如說,聚合物氣相沉積的總時間為六個小時的話,就可以給每個夾持點分配兩個小時的時間。兩個小時之外,該夾持點不處于夾持狀態。于是,每個夾持點的位置處,還可以分配4個小時的聚合物氣相沉積時間。如果聚合物氣相沉積的速度是均衡的話,那么,在夾持點的位置,其聚合物氣相沉積所獲得鍍膜的厚度,是其它位置的4/6 ;雖然厚度有所減少,但不會形成聚合物氣相沉積的盲點。(六)利用聚合物氣相沉積的方式,對碳層材料產生具有包邊的鍍膜處理操作方案。這種方式下,在進行聚合物氣相沉積鍍膜處理時,能夠生成延伸于碳層材料之外 的鍍膜結構。該結構形式,能夠讓用戶便利地通過延伸于碳層材料之外的鍍膜結構,來揭開或握持該碳層材料。特別是,通過這種結構能夠明顯提高碳層材料邊緣部分的抗拉伸程度。這是因為,如果對碳層材料的邊緣部分進行撕裂或拉伸操作的話,直接的受力對象將是延伸于碳層材料之外的包邊用的鍍膜結構,而非碳層材料,這樣就有效地保護了碳層材料。具體說來,作為舉例而非限定,進行延伸包邊鍍膜的方式包括有如下步驟步驟S510,設置基板,在該基板上涂覆壓敏膠;步驟S520,在設置有前述壓敏膠的基板位置,貼上碳層材料;步驟S530,針對于碳層材料的一側進行聚合物氣相沉積的鍍膜操作,其鍍膜的厚度在O. 05-15微米之間,之后再將其揭開針對于另外一側再進行聚合物氣相沉積的鍍膜處理操作,其鍍膜的厚度同樣在O. 05-15微米之間;步驟S540,在保留兩次鍍膜的包邊的情況下,去掉多余鍍膜部分。下面通過具體的實施例來進行說明。參圖8所示,在本圖所示的實施例中,設置有基板700。在基板700上,設置有壓敏膠粘劑層710。所述的壓敏膠粘劑層所對應的壓敏膠粘劑的粘度,是低剝離度的。所述的低剝離度,指的是在其上面貼附碳層材料之后,如果將碳層材料揭下來,不會因為前述膠粘劑的粘附作用,而對碳層材料造成損傷。于是,針對于設置有壓敏膠粘劑層710的基板700,就可以貼附碳層材料100。這兒所描述的碳層材料100,優選為具有柔性的石墨膜材料。作為舉例,人造的10-70微米的石墨膜材料,一般具有良好的柔性。在這兒作為舉例,采用的是30微米厚度的人造石墨膜材料,其柔性良好。將前述的石墨膜材料貼附在基板700所對應的壓敏膠粘劑層710上之后,將其置入到聚合物氣相沉積的腔體之中,進行第一次氣相沉積操作。在完成了預設的沉積厚度之后,該沉積厚度作為舉例而非限定,可以將其取為5微米。然后,連帶著碳層材料100上的聚合物氣相沉積的鍍膜成分,將其從基板700上揭下來,然后第二次進行氣相沉積鍍膜處理。前述的第二次氣相沉積鍍膜處理,還可以將具有第一次鍍膜成分的那一側,選擇具有壓敏膠粘劑層的基板,將該側對應著粘貼、封閉之后,進行第二次鍍膜處理。這種方案,可以有效地控制碳層材料100兩側的鍍膜厚度。[0133]需要指出的是,如果第二次進行真空鍍膜,是直接將完成了第一次真空鍍膜層后的碳層材料,在沒有任何防護的情況下直接進行真空鍍膜的話,那么,第二次進行真空鍍膜之后,會形成一側的厚度較大,另一側的厚度較小這一現象。這是因為,厚度較大的一側,其厚度是第一次和第二次進行氣相沉積鍍膜的厚度總和;而厚度較薄的一側,其厚度僅僅對應著第二次進行氣相沉積鍍膜的鍍膜厚度。進而,在保留兩次鍍膜的所形成包邊的情況下,去掉多余鍍膜部分。作為優選的實施例而非限定,保留延伸于碳層材料之外2-20毫米的包邊區域,而將其它部分的包邊做切除處理。(七)針對于同一碳層材料,在其內外層設置不同的聚合物氣相沉積鍍膜厚度。在進行聚合物氣相沉積鍍膜處理時,內外層進行厚度差異化鍍膜的方式,作為舉例而非限定,包括有如下步驟步驟S610,設置基板,在該基板上涂覆壓敏膠;步驟S620,在設置有前述壓敏膠的基板位置,貼上碳層材料;步驟S630,進行聚合物氣相沉積鍍膜,之后將其揭開,在另外一側繼續進行聚合物氣相沉積的鍍膜操作,其中,在前述的其中一側鍍膜的厚度為1-15微米,作為外層,在其中的另外一側鍍膜的厚度為O. 05-2微米,作為內層。通過前述的方式,所獲得的一側鍍膜厚度比較厚,另外一側的鍍膜厚度比較薄。這種結構在實際應用中,具有廣泛的價值。這是因為,設置有較厚鍍膜的一側作為外層的話,能夠對整個的鍍膜材料起到良好的保護作用,使得其中的碳層材料能夠穩定地存在。另一方面,內層的鍍膜厚度較薄,這種結構形式,在直接將內層貼附在熱源上的情況下,熱源的熱量就可以非常有效地傳輸到碳層材料上了。通過本實用新型,能夠實現非常突出的效果。在當前已有的技術條件下,針對于石墨膜所設置的保護層,其中包括涂覆的膠粘劑層,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。于是,保護層的總厚度約為10-30微米。而通過本實用新型所實現的聚合物氣相沉積鍍膜材料,作為舉例而非限定,其單層的厚度可以控制在I. 0-1. 5微米左右,為當前保護層總厚度的10%左右;當然還能更薄。現有技術中的保護層,以及本實用新型所采用的氣相沉積材料,均為熱的不良導體,其導熱率較為接近。作為舉例,將其導熱率取為一致的情況下,因為通過保護層的導熱速度和保護層的厚度成反比,于是,利用本實用新型,將熱量通過由膠粘劑層和外保護層所組成的保護層結構的導熱效率,能夠提高5-10倍。以上是對本實用新型的描述而非限定,基于本實用新型思想的其它實施例,亦均在本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1.一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于該材料包括 碳層材料,它是由石墨材料或石墨烯所組成的物質層; 聚合物氣相沉積層,它是通過在前述碳層材料上進行聚合物氣相沉積所形成的物質層,其厚度在O. 05-15微米之間。
2.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的聚合物氣相沉積層的厚度,優選為O. 2-6微米之間。
3.根據權利要求2所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的聚合物氣相沉積層的厚度,優選為O. 6-2. 5微米之間。
4.根據權利要求3所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的聚合物氣相沉積層的厚度,進一步優選為I. 0-1. 5微米之間。
5.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于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。
6.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層材料,為厚度在1-150微米之間的石墨膜材料或石墨烯材料。
7.根據權利要求6所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層材料,為厚度在10-70微米之間的柔性人造石墨膜材料。
8.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層材料,包括有碳層基材部分,以及碳層疊加部分,其中碳層基材部分的面積尺寸大于碳層疊加部分,而該碳層疊加部分置放于碳層基材部分之上。
9.根據權利要求8所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層疊加部分,包括有兩層及兩層以上的碳層疊加部分,其中,位于頂部方向的碳層疊加部分的尺寸小于位于底部方向上的碳層疊加部分的尺寸。
10.根據權利要求8所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層疊加部分通過膠粘劑和碳層基材部分相互間粘合。
11.根據權利要求8所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的碳層疊加部分,為厚度在5-200微米之間的銅片或鋁片。
12.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于在碳層材料表面加置有包括金屬絲或者金屬屑在內的金屬體。
13.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于對應著分體結構,設置尺度內縮的內縮型層片,其中該分體結構是通過切割已聚合物氣相沉積鍍膜處理后的碳層材料所獲得的,其中該內縮型層片用以通過尺寸內縮的方式加置于疊放的分體結構之間后進行聚合物氣相沉積操作。
14.根據權利要求13所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的內縮型層片,是通過硅膠片或塑料片兩者至少其一實現的。
15.根據權利要求13所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于所述的內縮型層片,相對于分體結構的平面尺寸,均勻向內收縮O. 5-10毫米。
16.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于對碳層材料進行單層鍍膜時,設置涂有壓敏膠的基板,其中該基板用以通過其上的壓敏膠位置貼上碳層材料后進行聚合物氣相沉積操作。
17.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于針對于所述的碳層材料,設置具有兩個或兩個以上的能夠對碳層材料進行位置限定的固定組件,以及固定狀態控制組件,來控制兩個或兩個以上的固定組件不會同時接觸碳層材料,且在聚合物氣相沉積時間內相互輪替著對碳層材料進行固定。
18.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于針對于所述的碳層材料,兩側均設置有聚合物氣相沉積鍍膜材料,其中,相對的聚合物氣相沉積鍍膜材料形成延伸于碳層材料之外的包邊。
19.根據權利要求18所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于前述的包邊,保留延伸于碳層材料之外2-20毫米的包邊區域。
20.根據權利要求I所述的一種具有保護層結構的碳層結構,其特征在于在碳層材料上的兩側均設置有聚合物氣相沉積層,其中一側鍍膜的厚度為1-15微米,作為外層,在其中的另外一側鍍膜的厚度為O. 05-2微米,作為內層。
專利摘要本實用新型提供一種具有保護層結構的碳層結構,屬于碳材料技術領域。該材料包括碳層材料,它是由石墨材料或石墨烯所組成的物質層;聚合物氣相沉積層,它是通過在前述碳層材料上進行聚合物氣相沉積所形成的物質層,其厚度在0.05-15微米之間。利用本實用新型,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。
文檔編號C23C16/00GK202744620SQ20112040595
公開日2013年2月20日 申請日期2011年10月23日 優先權日2011年10月23日
發明者馬宇塵 申請人:常州碳元科技發展有限公司