專(zhuān)利名稱(chēng)：具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(yōu)異的特性，包括高導(dǎo)熱性、耐熱、耐腐蝕以及高導(dǎo)電性，在目前的工業(yè)應(yīng)用中，廣泛應(yīng)用在電子類(lèi)產(chǎn)品散熱、耐熱密封材料、發(fā)熱體等技術(shù)領(lǐng)域。比如，目前廣泛使用的手持終端中，其中的智能手機(jī)因?yàn)樽陨淼某叽缧　㈦娮釉芗雀摺l(fā)熱量大等特點(diǎn)，需要通過(guò)高散熱、輕質(zhì)、性能穩(wěn)定的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱功能。在實(shí)際應(yīng)用中，具有高散熱性能的石墨膜材料，是優(yōu)良的解決方案。但石墨膜材料有一個(gè)不足之處，就是材料的組成部分可能會(huì)發(fā)生局部破碎現(xiàn)象，從而造成破碎的片狀或塊狀材料散落在應(yīng)用場(chǎng)所中。如果所應(yīng)用的場(chǎng)所中包括有電路板或電子元件等結(jié)構(gòu)的話(huà)，破碎的石墨膜材料就有可能造成設(shè)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(hù)層，該外保護(hù)層一般采用塑料膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用該外保護(hù)層起到防止石墨膜材料破碎的功能，同時(shí)增加石墨膜材料在使用狀態(tài)下的強(qiáng)度。典型的實(shí)施情況，是在石墨膜材料的上下表面涂上膠粘劑層，通過(guò)該膠粘劑層的粘附作用，在上下表面各貼上一層外保護(hù)層。然后，在其中的一個(gè)外保護(hù)層外側(cè)再涂上壓敏膠，進(jìn)而在該壓敏膠的外圍貼上離型層。在使用該石墨膜材料時(shí)，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(shí)現(xiàn)本發(fā)明所描述的散熱功能。比如，在目前蘋(píng)果電腦公司所出產(chǎn)的i phone4智能手機(jī)上所使用的石墨膜散熱材料，就是通過(guò)該類(lèi)方式進(jìn)行保護(hù)處理的。其它的高端智能手機(jī)上所使用的石墨膜材料，通常也是這種結(jié)構(gòu)形式。需要指出的是，當(dāng)前的技術(shù)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(huì)有5-15微米厚，而外保護(hù)層的厚度通常又會(huì)達(dá)到5-15微米厚。而在應(yīng)用于手機(jī)終端的情況下，所使用的石墨膜材料的厚度，大多數(shù)也不過(guò)在10-80微米之間。因此，所涂覆的膠粘劑層及保護(hù)層，累加起來(lái)的厚度很大，甚至能夠接近或超過(guò)導(dǎo)熱用石墨膜材料的厚度，而它們均是熱的不良導(dǎo)體。現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式，顯著地降低了石墨膜材料接收及散發(fā)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(qiáng)度的同時(shí)，減少碳層材料外圍的包覆層的厚度，是目前需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料及其制備方法，是在碳層材料外圍通過(guò)聚合物氣相沉積的方式生成鍍膜，來(lái)將現(xiàn)有的碳層材料的保護(hù)層的厚度大幅度降低，從而有效提升碳層材料應(yīng)用于導(dǎo)熱目的情況下的散熱效率，以及應(yīng)用于其它需要在碳層材料上設(shè)置保護(hù)層的場(chǎng)合。
本發(fā)明提供一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，該方法包括有如下步驟
步驟1，針對(duì)于需要進(jìn)行聚合物氣相沉積的碳層材料，在其上選取兩個(gè)或者兩個(gè)以上的待接觸點(diǎn)；
步驟2，隨著聚合物氣相沉積操作的進(jìn)行，變換這兩個(gè)或兩個(gè)以上待接觸點(diǎn)的掩蓋狀況，使其不在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)掩蓋碳層材料；
步驟3，聚合物氣相沉積鍍膜的厚度選擇在O. 05-15微米之間，在進(jìn)行全部的聚合物氣相沉積的鍍膜操作后，完成針對(duì)于碳層材料的全面鍍膜操作。
進(jìn)一步，所述的聚合物氣相沉積層的厚度，為O. 2-6微米之間。
進(jìn)一步，所述的聚合物氣相沉積層的材料，為聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺兩者其一。
進(jìn)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。


圖I是本發(fā)明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(shè)置有碳層疊加部分的碳層材料的示意圖。
圖3是設(shè)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(jié)構(gòu)和內(nèi)縮型層片之間位置關(guān)系的示意圖。
圖6是分體結(jié)構(gòu)和內(nèi)縮型層片之間相互間套疊的示意圖。
圖7是設(shè)置有壓敏膠粘劑層的基板的示意圖。
圖8是設(shè)置有基板、壓敏膠粘劑層和碳層材料實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，通過(guò)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(hù)層結(jié)構(gòu)。
具體說(shuō)來(lái)，本發(fā)明提供了一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料，該材料包括
碳層材料，優(yōu)選的情況，是由石墨材料和/或石墨烯所組成的物質(zhì)層，另外，也可以是其它的碳成分所組成的層狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也不限定；
聚合物氣相沉積層，它是通過(guò)在前述碳層材料上進(jìn)行聚合物氣相沉積所形成的物質(zhì)層，其厚度在O. 05-15微米之間。
下面結(jié)合著具體的實(shí)施例，來(lái)對(duì)本發(fā)明所述材料的制備方法進(jìn)行說(shuō)明。
步驟I，采集待聚合物氣相沉積的碳層材料；
在本實(shí)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。
在本發(fā)明中，所述的碳層材料，作為典型的實(shí)施例，優(yōu)選為1-150微米之間的石墨膜材料。特別應(yīng)用于導(dǎo)熱方面，當(dāng)然，也不限定。
特別是針對(duì)于人造石墨膜材料而言。所述的碳層材料，更優(yōu)選為厚度在10-70微米之間的柔性人造石墨膜材料。該類(lèi)型的石墨膜材料，具有良好的可折疊性能以及導(dǎo)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(yīng)用在一些智能手機(jī)中，其導(dǎo)熱率能夠達(dá)到1500-1900W/mk，甚至更高。利用如此高導(dǎo)熱率的材料，對(duì)實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)的小型化是非常有必要的。
但目前，針對(duì)于該種類(lèi)型的人造石墨膜材料，為了防止石墨膜材料在使用過(guò)程中發(fā)生破裂，或者產(chǎn)生碎屑等現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行的防護(hù)方式，是在石墨膜材料的表層涂覆膠粘劑層，進(jìn)而在膠粘劑層上覆蓋一層外保護(hù)層。比如說(shuō)，對(duì)于25微米的人造石墨膜來(lái)說(shuō)，所涂覆的膠粘劑層可能會(huì)達(dá)到5-15微米，而所覆蓋的外保護(hù)層，又會(huì)達(dá)到5-15微米，于是，人造石墨膜的導(dǎo)熱優(yōu)勢(shì)，在設(shè)置上導(dǎo)熱率很低的膠粘劑層和保護(hù)膜之后，會(huì)損失很大。
因此，對(duì)于導(dǎo)熱率很高的人造石墨膜材料，為了起到保護(hù)作用，且減少因膠粘劑層和外保護(hù)層所造成的散熱性能的損失，尤其適用本發(fā)明。
另外，石墨烯材料同樣具有良好的導(dǎo)熱性能，利用石墨烯材料相互間疊加所構(gòu)成的散熱材料，類(lèi)似于前述的石墨膜材料。在利用石墨烯材料實(shí)現(xiàn)散熱目的時(shí)，同樣可以利用本發(fā)明進(jìn)行聚合物氣相沉積操作。作為典型的實(shí)施例，可優(yōu)選為1-150微米之間的石墨烯材料。這是因?yàn)槭┎牧咸〉臅r(shí)候，同樣也會(huì)影響導(dǎo)熱能力。
所述的石墨烯材料和石墨材料，兩者之間還可以進(jìn)行混合或疊加的操作，制成石墨烯材料和石墨材料相復(fù)合的材料形式。
當(dāng)然，天然石墨所構(gòu)成的碳層材料，也同樣可以應(yīng)用于本發(fā)明。
作為舉例，在本實(shí)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(zhǎng)方形片狀結(jié)構(gòu)。
步驟2，將前述的碳層材料轉(zhuǎn)入到聚合物氣相沉積的設(shè)備的腔體之中，進(jìn)行聚合物氣相沉積操作；
繼續(xù)前面所述的實(shí)施例。將前述的長(zhǎng)方形片狀碳層材料，置放到聚合物氣相沉積設(shè)備的腔體之中。在本實(shí)施例中，作為舉例，所采用的聚合物氣相沉積的物質(zhì)，為聚對(duì)二甲苯。
所述的聚對(duì)二甲苯，又稱(chēng)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(huán)境中，在氣相沉積過(guò)程中能夠發(fā)生聚合反應(yīng)，生成性能穩(wěn)定、絕緣性能好的高分子聚合材料。它是在真空條件下所進(jìn)行的化學(xué)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(duì)二甲苯的聚合物氣相沉積腔體中置放，將條件調(diào)整至聚合物氣相沉積所需要的溫度及真空度，展開(kāi)聚合物氣相沉積操作。
另外，還可以使用聚酰亞胺材料進(jìn)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。在本發(fā)明中，聚酰亞胺材料能夠轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀酄顟B(tài)，在進(jìn)行聚合物氣相沉積時(shí)，發(fā)生聚合反應(yīng)，生成聚合后的聚酰亞胺薄層。聚酰亞胺的成膜性能非常強(qiáng)，但進(jìn)行聚合物氣相沉積時(shí)，通常要求比聚對(duì)二甲苯聚合物氣相沉積更高的真空度；當(dāng)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(dá)到預(yù)設(shè)厚度的情況下，完成聚合物氣相沉積，其中，該預(yù)設(shè)厚度，在O. 05-15微米之間。
設(shè)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(huà)，因?yàn)槟犹〉木壒剩瑢?duì)碳層表面的保護(hù)作用就會(huì)降低，而且無(wú)法有效地提高膜材料的韌性；如果其厚度大于15微米的話(huà)，又會(huì)因?yàn)樽陨淼暮穸忍螅绊懺紝拥膶?dǎo)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(huà)，那么，如果厚度太大，還會(huì)影響該石墨膜材料的柔性。
進(jìn)一步，所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層，厚度優(yōu)選為O. 2-6微米。在該厚度范圍內(nèi)，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(shí)也具有較好的強(qiáng)度，較高的柔軟性。
進(jìn)一步，所述的聚合物氣相沉積獲得的膜層，厚度更優(yōu)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(qiáng)度，也可以保持碳層材料的柔韌性；另外，因?yàn)樽陨淼暮穸扔邢蓿瑢?duì)碳層材料的導(dǎo)熱性能影響較小。同時(shí)，該厚度的情況下， 也便于進(jìn)行加工控制。
更進(jìn)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是展示了本發(fā)明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(jīng)過(guò)聚合物氣相沉積操作之后，形成良好的結(jié)合狀態(tài)。
在本發(fā)明中，針對(duì)于碳層材料所進(jìn)行的聚合物氣相沉積操作，還具有更多的技術(shù)特征，下面繼續(xù)進(jìn)行說(shuō)明。
(一)針對(duì)于碳層材料的基材，還可以設(shè)置碳層疊加部分，然后針對(duì)于碳層材料基材和碳層疊加部分兩者共同進(jìn)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(shí)施例，在這兒將其稱(chēng)為碳層基材部分400，在碳層基材部分400上還設(shè)置有碳層疊加部分410。所述的碳層疊加部分410是一個(gè)圓形結(jié)構(gòu)。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(jìn)行固定，然后對(duì)其進(jìn)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(lái)制作，也可以采用和碳層基材部分400不同的材料進(jìn)行制作。比如說(shuō)，當(dāng)所述的碳層基材部分400為30微米厚度的石墨膜材料的話(huà)，所述的碳層疊加部分410也同樣可以采用該規(guī)格的石墨膜材料來(lái)制作。
另外，也可以將前述的碳層疊加部分410采用其它規(guī)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(lái)制作。這是因?yàn)榻饘偻瑯泳哂辛己玫膶?dǎo)熱性能，而且，徑向的導(dǎo)熱性能良好，但石墨材料徑向的導(dǎo)熱性能則較低。作為優(yōu)選的實(shí)施例，可以采用5-200微米的銅片或鋁片，來(lái)制作碳層疊加部分410。當(dāng)然，也可以采用其它的熱的良導(dǎo)體來(lái)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(jìn)行共同的聚合物氣相沉積之前，適合相互間進(jìn)行封閉處理，使其相互間緊密接觸。該封閉處理，作為優(yōu)選的實(shí)施例而非限定，可以通過(guò)膠粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。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(jìn)行固定，然后進(jìn)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(jī)膠粘劑，比如壓敏膠粘劑，或者導(dǎo)熱性能較強(qiáng)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(guò)將其加熱熔 化的方式，經(jīng)熔化后再凝固的粘附作用，來(lái)達(dá)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(jìn)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(lèi)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(fā)熱量。
參圖3所不,在碳層材料100上,分布有金屬體500,該金屬體500適合米用金屬絲或者金屬屑等尺度較小的金屬結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述的金屬體500，分布在碳層材料100上后， 就可以直接進(jìn)行鍍膜操作。
另外，所述的金屬體500，還可以通過(guò)膠粘劑固定在碳層材料100上之后，再進(jìn)行鍍膜操作。
另外，還可以通過(guò)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(fā)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(jìn)而再進(jìn)行聚合物氣相沉積鍍膜操作。
(三)進(jìn)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(jié)構(gòu)，進(jìn)行具有封閉效果的鍍膜操作。
具體說(shuō)來(lái)，其操作方法包括有如下步驟
步驟S210，將碳層材料整體進(jìn)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(jié)構(gòu)；
步驟S230，對(duì)應(yīng)著分體結(jié)構(gòu)設(shè)置尺度內(nèi)縮的內(nèi)縮型層片，將該內(nèi)縮型層片以尺寸內(nèi)縮的方式加置于疊放的分體結(jié)構(gòu)之間，再次進(jìn)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(nèi)縮型層片和分體結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行分離，完成對(duì)分體結(jié)構(gòu)切割后的暴露邊緣的聚合物氣相沉積鍍膜操作。
結(jié)合著圖4、圖5和圖6來(lái)對(duì)前面的步驟進(jìn)行說(shuō)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(lái)進(jìn)行鍍膜處理。
然后，將聚合物氣相沉積之后的碳層材料，進(jìn)行分割，分割的方式，采用切割即可。 如圖所示，一個(gè)整體鍍膜后的碳層材料100被分割成了四個(gè)“凹”字形狀的分體結(jié)構(gòu)110。
接著，參圖5所示，設(shè)置尺度內(nèi)縮的內(nèi)縮型層片600。所述的內(nèi)縮型層片600，指的是形狀與前述的分體結(jié)構(gòu)110 —致或近似，但沿著平面方向上的邊緣部分，均勻向內(nèi)收縮的結(jié)構(gòu)。比如，作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述的內(nèi)縮型層片，相對(duì)于分體結(jié)構(gòu)的平面尺寸，均勻向內(nèi)收縮O. 5-10毫米。
該內(nèi)縮型層片，作為優(yōu)選的實(shí)施例，采用硅膠片或塑料片兩者至少其一來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如，可以單獨(dú)利用硅膠片來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如，厚度為I毫米的硅膠片；也可以采用塑料片來(lái)實(shí)現(xiàn)， 比如厚度為I毫米左右的塑料片，而且所述的塑料片，優(yōu)選為柔軟的塑料片；另外，還可以7采用硅膠片和塑料片相互間固定在一起的復(fù)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在實(shí)際應(yīng)用中，前述的內(nèi)縮型層片，優(yōu)選的厚度在10-2000微米之間，適合采用片狀結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；當(dāng)然，也并非限定。
參圖5所示，這兒所展示附圖中，分體結(jié)構(gòu)110為“凹”字形狀；對(duì)應(yīng)地，內(nèi)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(nèi)縮。
在使用中，將內(nèi)縮型層片墊在相鄰近的分體結(jié)構(gòu)之間，而且，內(nèi)縮型層片和相鄰的分體結(jié)構(gòu)的邊緣之間，適合安排均勻的內(nèi)縮距離。如圖6所示，分體結(jié)構(gòu)110和內(nèi)縮型層片 600之間，相互間套疊，分體結(jié)構(gòu)110的邊緣部分均突出于內(nèi)縮型層片600之外。
完成前述的套疊操作之后，對(duì)其進(jìn)行聚合物氣相沉積的鍍膜處理操作。
于是，分體結(jié)構(gòu)110上被內(nèi)縮型層片600所掩蓋的部分，均無(wú)法進(jìn)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(jìn)行聚合物氣相沉積操作。利用這種操作方式，能夠?qū)⑶懈詈蟮倪吘壊糠诌M(jìn)行真空聚合物氣相沉積的鍍膜操作，而不會(huì)對(duì)被內(nèi)縮型層片所掩蓋部分進(jìn)行鍍膜操作。
當(dāng)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(gè)內(nèi)縮型層片600和分體結(jié)構(gòu)110之間進(jìn)行分離。比如將鄰近的內(nèi)縮型層片600和分體結(jié)構(gòu)110之間--揭開(kāi)，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(jié)構(gòu)110 了。
(四)在進(jìn)行碳層材料的鍍膜處理時(shí)，還可以?xún)H僅對(duì)碳層材料的一個(gè)側(cè)面進(jìn)行鍍膜處理，而對(duì)另外一個(gè)側(cè)面不進(jìn)行鍍膜處理。
具體說(shuō)來(lái)，進(jìn)行單層鍍膜的方式包括有如下步驟
步驟S310，設(shè)置涂有壓敏膠的基板；
步驟S320，對(duì)應(yīng)著前述基板上的壓敏膠位置貼上碳層材料，對(duì)碳層材料進(jìn)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(lái)。
參圖7所示，首先設(shè)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(jìn)行粘附之后，如果再次被揭開(kāi)，不會(huì)被該壓敏膠粘劑層710的粘合力所破壞。
針對(duì)于前述的設(shè)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(jìn)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(cè)被所述的壓敏膠粘劑層710所保護(hù)，無(wú)法進(jìn)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(kāi)，就獲得單個(gè)側(cè)面進(jìn)行鍍膜處理的碳層材料了。
(五)在一次進(jìn)行的聚合物氣相沉積鍍膜處理操作中，對(duì)碳層材料的所有部分均進(jìn)行鍍膜處理的方式。
這種方式的目的，是為了能夠?qū)μ紝硬牧弦淮涡缘剡M(jìn)行完整的真空聚合物氣相沉積處理。這樣進(jìn)行的一個(gè)原因在于在進(jìn)行聚合物氣相沉積處理時(shí)，需要對(duì)碳層材料設(shè)置支撐點(diǎn)，來(lái)支撐該碳層材料。而該支撐點(diǎn)的位置，則會(huì)造成真空聚合物氣相沉積的盲點(diǎn)。如何消除該盲點(diǎn)，作為舉例而非限定，可以采用如下的步驟CN 102925857 A書(shū)明說(shuō)7/9頁(yè)
步驟S410，針對(duì)于需要進(jìn)行聚合物氣相沉積的碳層材料，在其上選取兩個(gè)或者兩個(gè)以上的待接觸點(diǎn)；
步驟S420，隨著聚合物氣相沉積操作的進(jìn)行，變換這兩個(gè)或兩個(gè)以上待接觸點(diǎn)的掩蓋狀況，使其不在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)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(jìn)行全部的聚合物氣相沉積的鍍膜操作后，完成針對(duì)于碳層材料的全面鍍膜操作。
作為舉例，可以這樣進(jìn)行
利用夾持的方式，比如夾子樣式的結(jié)構(gòu)，來(lái)固定碳層材料。在使用中，只需要夾住一個(gè)位置點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)固定效果。
于是，可以對(duì)應(yīng)設(shè)置具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的能夠?qū)μ紝硬牧线M(jìn)行位置限定的固定組件，以及固定狀態(tài)控制組件，來(lái)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的固定組件不會(huì)同時(shí)接觸碳層材料， 且在聚合物氣相沉積時(shí)間內(nèi)相互輪替著對(duì)碳層材料進(jìn)行固定。所述的固定組件，可以是類(lèi)似于夾子那樣的固定結(jié)構(gòu)，也可以是利用三個(gè)或三個(gè)以上的支撐桿，對(duì)碳層材料進(jìn)行支持的結(jié)構(gòu)。所述的固定狀態(tài)控制組件，包括時(shí)鐘結(jié)構(gòu)，通過(guò)時(shí)鐘及預(yù)設(shè)程序，來(lái)對(duì)固定組件的固定狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使其輪換著對(duì)碳層材料實(shí)施固定操作。
舉例來(lái)說(shuō)，可以針對(duì)于同一份碳層材料，設(shè)置具有三個(gè)位置夾持點(diǎn)的固定組件。當(dāng)其中一個(gè)夾持點(diǎn)處于夾持狀態(tài)時(shí)，其它的夾持結(jié)構(gòu)均不處于夾持狀態(tài)。比如說(shuō)，聚合物氣相沉積的總時(shí)間為六個(gè)小時(shí)的話(huà)，就可以給每個(gè)夾持點(diǎn)分配兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間。兩個(gè)小時(shí)之外， 該夾持點(diǎn)不處于夾持狀態(tài)。
于是，每個(gè)夾持點(diǎn)的位置處，還可以分配4個(gè)小時(shí)的聚合物氣相沉積時(shí)間。如果聚合物氣相沉積的速度是均衡的話(huà)，那么，在夾持點(diǎn)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(huì)形成聚合物氣相沉積的盲點(diǎn)。
(六)利用聚合物氣相沉積的方式，對(duì)碳層材料產(chǎn)生具有包邊的鍍膜處理操作方案。
這種方式下，在進(jìn)行聚合物氣相沉積鍍膜處理時(shí)，能夠生成延伸于碳層材料之外的鍍膜結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)形式，能夠讓用戶(hù)便利地通過(guò)延伸于碳層材料之外的鍍膜結(jié)構(gòu)，來(lái)揭開(kāi)或握持該碳層材料。特別是，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)能夠明顯提高碳層材料邊緣部分的抗拉伸程度。 這是因?yàn)椋绻麑?duì)碳層材料的邊緣部分進(jìn)行撕裂或拉伸操作的話(huà)，直接的受力對(duì)象將是延伸于碳層材料之外的包邊用的鍍膜結(jié)構(gòu)，而非碳層材料，這樣就有效地保護(hù)了碳層材料。具體說(shuō)來(lái)，作為舉例而非限定，進(jìn)行延伸包邊鍍膜的方式包括有如下步驟
步驟S510，設(shè)置基板，在該基板上涂覆壓敏膠；
步驟S520，在設(shè)置有前述壓敏膠的基板位置，貼上碳層材料；
步驟S530，針對(duì)于碳層材料的一側(cè)進(jìn)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(kāi)針對(duì)于另外一側(cè)再進(jìn)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(guò)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
參圖8所示，在本圖所示的實(shí)施例中，設(shè)置有基板700。在基板700上，設(shè)置有壓敏膠粘劑層710。所述的壓敏膠粘劑層所對(duì)應(yīng)的壓敏膠粘劑的粘度，是低剝離度的。所述的低9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(lái)，不會(huì)因?yàn)榍笆瞿z粘劑的粘附作用，而對(duì)碳層材料造成損傷。
于是，針對(duì)于設(shè)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(yōu)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(duì)應(yīng)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(jìn)行第一次氣相沉積操作。
在完成了預(yù)設(shè)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(lái)，然后第二次進(jìn)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(cè)，選擇具有壓敏膠粘劑層的基板，將該側(cè)對(duì)應(yīng)著粘貼、封閉之后，進(jìn)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(cè)的鍍膜厚度。
需要指出的是，如果第二次進(jìn)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(méi)有任何防 護(hù)的情況下直接進(jìn)行真空鍍膜的話(huà)，那么，第二次進(jìn)行真空鍍膜之后，會(huì)形成一側(cè)的厚度較大，另一側(cè)的厚度較小這一現(xiàn)象。這是因?yàn)椋穸容^大的一側(cè)，其厚度是第一次和第二次進(jìn)行氣相沉積鍍膜的厚度總和；而厚度較薄的一側(cè)，其厚度僅僅對(duì)應(yīng)著第二次進(jìn)行氣相沉積鍍膜的鍍膜厚度。
進(jìn)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(yōu)選的實(shí)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(qū)域，而將其它部分的包邊做切除處理。
(七)針對(duì)于同一碳層材料，在其內(nèi)外層設(shè)置不同的聚合物氣相沉積鍍膜厚度。
在進(jìn)行聚合物氣相沉積鍍膜處理時(shí)，內(nèi)外層進(jìn)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(shè)置基板，在該基板上涂覆壓敏膠；
步驟S620，在設(shè)置有前述壓敏膠的基板位置，貼上碳層材料；
步驟S630，進(jìn)行聚合物氣相沉積鍍膜，之后將其揭開(kāi)，在另外一側(cè)繼續(xù)進(jìn)行聚合物氣相沉積的鍍膜操作，
其中，在前述的其中一側(cè)鍍膜的厚度為1-15微米，作為外層，在其中的另外一側(cè)鍍膜的厚度為O. 05-2微米，作為內(nèi)層。
通過(guò)前述的方式，所獲得的一側(cè)鍍膜厚度比較厚，另外一側(cè)的鍍膜厚度比較薄。這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中，具有廣泛的價(jià)值。這是因?yàn)椋O(shè)置有較厚鍍膜的一側(cè)作為外層的話(huà)， 能夠?qū)φ麄€(gè)的鍍膜材料起到良好的保護(hù)作用，使得其中的碳層材料能夠穩(wěn)定地存在。另一方面，內(nèi)層的鍍膜厚度較薄，這種結(jié)構(gòu)形式，在直接將內(nèi)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?shù)教紝硬牧仙狭恕?br> 通過(guò)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)非常突出的效果。在當(dāng)前已有的技術(shù)條件下，針對(duì)于石墨膜所設(shè)置的保護(hù)層，其中包括涂覆的膠粘劑層，通常會(huì)有5-15微米厚，而外保護(hù)層的厚度通常又會(huì)達(dá)到5-15微米厚。于是，保護(hù)層的總厚度約為10-30微米。
而通過(guò)本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)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(dāng)前保護(hù)層總厚度的10%左右；當(dāng)然還能更薄。
現(xiàn)有技術(shù)中的保護(hù)層，以及本發(fā)明所采用的氣相沉積材料，均為熱的不良導(dǎo)體，其導(dǎo)熱率較為接近。作為舉例，將其導(dǎo)熱率取為一致的情況下，因?yàn)橥ㄟ^(guò)保護(hù)層的導(dǎo)熱速度和保護(hù)層的厚度成反比，于是，利用本發(fā)明，將熱量通過(guò)由膠粘劑層和外保護(hù)層所組成的保護(hù)層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱效率，能夠提高5-10倍。
以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施例，亦均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，其特征在于在針對(duì)于碳層材料進(jìn)行聚合物氣相沉積鍍膜處理時(shí)，將碳層材料進(jìn)行全面鍍膜的方式包括有如下步驟， 步驟1，針對(duì)于需要進(jìn)行聚合物氣相沉積的碳層材料，在其上選取兩個(gè)或者兩個(gè)以上的待接觸點(diǎn)； 步驟2，隨著聚合物氣相沉積操作的進(jìn)行，變換這兩個(gè)或兩個(gè)以上待接觸點(diǎn)的掩蓋狀況，使其不在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)掩蓋碳層材料； 步驟3，聚合物氣相沉積鍍膜的厚度選擇在O. 05-15微米之間，在進(jìn)行全部的聚合物氣相沉積的鍍膜操作后，完成針對(duì)于碳層材料的全面鍍膜操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，其特征在于所述的聚合物氣相沉積層的厚度，為O. 2-6微米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，其特征在于所 述的聚合物氣相沉積層的材料，為聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺兩者其一。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，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。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有保護(hù)層結(jié)構(gòu)的碳層材料的制備方法，屬于碳材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括有如下步驟針對(duì)于需要進(jìn)行聚合物氣相沉積的碳層材料，在其上選取兩個(gè)或者兩個(gè)以上的待接觸點(diǎn)；隨著聚合物氣相沉積操作的進(jìn)行，變換這兩個(gè)或兩個(gè)以上待接觸點(diǎn)的掩蓋狀況，使其不在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)掩蓋碳層材料；聚合物氣相沉積鍍膜的厚度選擇在0.05-15微米之間，在進(jìn)行全部的聚合物氣相沉積的鍍膜操作后，完成針對(duì)于碳層材料的全面鍍膜操作。利用本發(fā)明，在碳層材料外圍通過(guò)聚合物氣相沉積的方式生成鍍膜，來(lái)將現(xiàn)有的碳層材料的保護(hù)層的厚度大幅度降低，從而有效提升碳層材料應(yīng)用于導(dǎo)熱目的情況下的散熱效率，以及應(yīng)用于其它需要在碳層材料上設(shè)置保護(hù)層的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C23C14/12GK102925857SQ201210465620
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月23日
發(fā)明者馬宇塵 申請(qǐng)人:常州碳元科技發(fā)展有限公司