树脂浸渍的柔性石墨制品 |
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| 申请号 | CN200480043361.9 | 申请日 | 2004-05-26 | 公开(公告)号 | CN1976807A | 公开(公告)日 | 2007-06-06 |
| 申请人 | 先进能源科技公司; | 发明人 | J·诺尔利; J·J·布拉迪; G·格茨; J·克卢格; | ||||
| 摘要 | 由 树脂 浸渍的柔性 石墨 材料制备 复合材料 。在高温和高压下压缩和 固化 浸渍的材料，形成适用于例如 电子 热处理 (ETM)装置、超级电容器和二次 电池 应用的结构。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种树脂/石墨复合材料，所述复合材料包含树脂浸渍的石墨 制品，该制品在高温下压力固化。 |
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| 说明书全文 | 技术领域[0001]本发明涉及由树脂浸渍的、膨胀(exfoliated)石墨(通常称为 柔性石墨)的压缩颗粒形成的制品，该制品在热和压力下固化，并用于 应用例如电子热处理(ETM)中使用的传热器，或者超级电容器和二次 电池的集电器。技术背景 [0003]除它们在垫圈材料中的用途外，石墨复合材料还发现作为 传热器或制冷设备的用途。各种固体结构作为传热器的用途为本领域 所熟知。例如，Banks，美国专利5,316,080和5,224,030公开：钻石和 气体衍生的石墨纤维与适当粘合剂结合作为传热装置的用途。使用这 样的装置将热量从热源例如半导体，被动地传导到散热器。 [0004]石墨-基热处理元件在电子应用方面提供几个优势，可有助 于消除计算机、通讯设备和其它电子装置中产热元件的潜在负面影 响。石墨-基热处理元件包括散热器、热管和热扩散器。所有石墨-基 热处理元件提供相等于或优于铜或铝的导热性，但其重量仅为那些材 料的一部分，并且提供了显著更大的设计弹性。石墨-基热处理产品利 用石墨的高度定向从敏感元件除去热量。与用于热处理的典型铝合金 相比，本发明石墨元件可以具有最高达300％的热导率，与铜的值(每 米开氏温度～400瓦特，即W/mK)相当或比其更高。此外，铝和铜是 各向同性的，使其难于在优选方向上引导热量。 [0005]用于本发明的石墨材料是由膨胀石墨的压缩颗粒形成的石 墨材料。 [0006]下面简要描述石墨以及一般将其加工成柔性材料的方法。 用显微镜可见，石墨由碳原子的六角形排列层状平面或网络所构成。 这些六角形排列的碳原子层状平面基本上是平的，其取向或顺序使彼 此之间基本平行并距离相等。基本平、平行、等距的碳原子片或层， 通常称为石墨平面(graphene)层或基面，互相连结或结合，其中的基团 排列成微晶。高度有序的石墨材料由相当大的微晶组成，该微晶相互 之间高度排列或取向，并具有非常有序的碳层。换句话说，高度有序 的石墨具有高的优选微晶取向度。应理解根据定义，石墨具有各向异 性结构，因此显示或具有许多高度定向的特性，例如导热性和导电性 以及流动扩散。 [0007]简而言之，石墨的特征在于碳的层状结构，即由通过弱范 德华力结合在一起的碳原子迭生层或层组成的结构。鉴于石墨的结 构，通常记录两个轴或方向，就是“c”轴或方向和“a”轴或方向。简单 地说，这个“c”轴或方向可以认为是垂直于碳层的方向。这个“a”轴或 方向可以认为是平行于碳层的方向或垂直于“c”向的方向。石墨适用于 制备具有非常高取向度的柔性石墨制品。 [0008]如上所述，将碳原子平行层保持在一起的结合力仅仅是弱 范德华力。因为天然石墨可以进行化学处理，所以迭生碳层或片之间 的空间可以适当打开，以便在层的垂直方向，就是“c”向提供显著膨 胀，因而形成膨胀的石墨结构，其中碳层的层状特性基本得到保持。 [0009]鳞片石墨经过化学膨胀或热膨胀，更特别是膨胀使其最终 厚度或“c”向尺寸为原始“c”向尺寸的多达约80倍或更多倍，不使用粘 合剂就可形成粘着或完整的膨胀石墨片，例如网、纸、条、带等(典型 地称为“柔性石墨”)。石墨颗粒膨胀至最终厚度或“c”尺寸为原始“c” 向尺寸的多达约80倍或更多倍，不使用任何粘合材料就可以将石墨颗 粒压缩形成完整的柔性制品，认为这可能是由于极度膨胀的石墨颗粒 之间获得的机械连结或内聚力。 [0010]除柔性之外，如上所述，石墨材料也发现在导热性和导电 性及流动扩散方面均有高的各向异性度，但是和天然石墨原料相比稍 微小点，这是由于膨胀的石墨颗粒取向基本平行于非常高压，例如辊 轧处理形成材料的反面。这样制备的材料具有优良的柔性、良好的强 度和非常高的取向度。在加工处理中需要更充分地利用这些特性。 [0011]简而言之，制备无粘结剂型各向异性石墨材料例如片、制 品、网、纸、条、带、箔、垫等的方法，包括在预定负荷和不使用粘 合剂的情况下进行压缩或压实，从而将“c”向尺寸为原颗粒多达约80 倍或更多倍的膨胀石墨颗粒，形成基本平、完整的石墨制品。典型地， 形成的制品是柔软、相对薄(即5mm或更薄)的片，虽然采用这种方法 也能制备更厚的制品。在外观上通常像蠕虫状的膨胀石墨颗粒，一旦 被压缩就维持压缩的状态，背向片的主要表面排列。通过在压缩步骤 前，涂和/或加粘合剂或添加剂可以改变制品的性质。见Shane等的美 国专利3,404,061。通过控制压缩的程度可以改变材料的密度和厚度。 [0012]当表面元件需要压纹或模塑时，较低密度是有利的，较低 密度有助于获得良好的元件。然而，较高密度片一般对较高的面内强 度、导热性和导电性是有利的。典型地，材料密度大约在0.04g/cm3 至约1.4g/cm3范围内。 [0013]由于石墨颗粒的排列平行于材料的主要反向平行表面，如 上所述制备的石墨材料典型地显示可测的各向异性度，随着各向异性 度的增加，辊压时增加密度。在辊压各向异性材料中，厚度，即垂直 于反向平行表面的方向包含“c”向，而沿着长度和宽度的方向，即沿 着或平行于反向主要表面的方向包含“a”向，材料在“c”和“a”向 的热、电和流动扩散特性有很大的不同，典型地达到数量级的差异。发明公开 [0014]本发明的目的是提供适用于电子热处理(ETM)、超级电容器 或二次电池的树脂浸渍的石墨制品。 [0015]本发明的再一个目的是提供具有增强的面内特性的石墨结 构。 [0016]本发明的再一个目的是提供可加工的石墨结构，该石墨结 构在“a”向具有相对高的导热性，而在“c”向具有相对低的传导性。 [0017]本发明提供了包含树脂浸渍的石墨制品的结构，完成了这 些和其它目的，所述制品由膨胀石墨的压缩颗粒形成。实施本发明的最佳方式 [0019]在描述本发明改进现有材料的方法以前，先简要描述石墨 及其成型为完整制品，该制品将成为形成本发明产品的主要基材。石墨制品的制备 [0020]石墨是碳的结晶态，其中在层状平面内包含共价结合的原 子，而平面之间结合较弱。通过用插入剂例如硫酸和硝酸溶液，对石 墨例如天然片状石墨颗粒处理，石墨的晶体结构反应形成石墨和插入 剂的复合物。其后，已处理过的石墨颗粒称为“插入石墨的颗粒”。当 暴露于高温下，石墨内的插入物分解和挥发，导致插入石墨的颗粒按 照类似折叠的方式，在“c”向即垂直于石墨晶体平面的方向，其尺寸 膨胀至原体积的多达约80倍或更多倍。膨胀石墨颗粒的外观呈蠕虫 状，因此通常称为蠕虫石墨，在本文有时称为“膨胀石墨颗粒”。可 将蠕虫石墨压缩成为制品，与原来的片状石墨不同，该制品可以通过 机械撞击变形，形成和切割成各种形状，并提供小的横向孔。 [0021]用于本发明材料的石墨原料包括高碳含量的石墨材料，该 材料能插入有机和无机酸以及卤素，并且当暴露于热时膨胀。这些高 碳含量的石墨材料最优选石墨化度为约1.0。用于本公开的术语“石墨 化度”指按照以下公式的g值： 其中d(002)是以埃为单位测量的晶体结构中石墨碳层之间的间 距。采用标准X射线衍射技术测量石墨层间的间距d。测量了对应于 (002)、(004)和(006)米勒指数的衍射峰位置，采用标准最小二乘方技术 推算出将所有这些峰的总误差减到最小的间距。高碳含量的石墨材料 实例包括各种来源的天然石墨，以及其它含碳材料例如通过化学蒸发 沉淀制备的碳等。天然石墨最优选。 [0022]本发明所用材料的石墨原料可含非碳成分，只要原料的晶 体结构保持必需的石墨化度，并且它们能够膨胀。通常，其晶体结构 具有必需的石墨化度并且它能够膨胀的任何含碳材料，均适用于本发 明。这样的石墨优选灰分含量低于20％重量。更优选，用于本发明的 石墨纯度至少约94％。在最优选的实施方案中，使用的石墨纯度至少 约98％。 [0023]Shane等在美国专利第3,404,061号描述了制备石墨片材的 通用方法，该专利内容通过引用结合到本文中。在实施Shane等方法 的一个实施方案中，通过将天然片状石墨分散于例如含硝酸和硫酸混 合物的溶液中，天然片状石墨被插入，最好每100重量份片状石墨(pph) 插入剂溶液的水平为约20至约300重量份。插入溶液含氧化剂和本领 域熟知的其它插入剂。实例包括含氧化剂和氧化混合物的那些，例如 含以下物质的溶液：硝酸、氯酸钾、铬酸、高锰酸钾、铬酸钾、重铬 酸钾、过氯酸等；或混合物，例如浓硝酸和氯酸盐、铬酸和磷酸、硫 酸和硝酸，或强有机酸例如三氟乙酸与溶于有机酸中强氧化剂的混合 物。或者可使用电势引起石墨氧化。可使用电解氧化引入石墨晶体的 化学物质包括硫酸和其它酸。 [0024]在优选的实施方案中，插入剂为硫酸、或硫酸和磷酸与氧 化剂混合物的溶液，该氧化剂即硝酸、高氯酸、铬酸、高锰酸钾、过 氧化氢、碘酸或高碘酸等。虽然很少优选，但是插入溶液可以含金属 卤化物例如氯化铁以及与硫酸混合的氯化铁；或卤化物，例如溴和硫 酸溶液的溴或在有机溶剂中的溴。 [0025]插入溶液的量可以为约20至约150pph，更典型地为约50 至约120pph。片被插入之后，从一个或多个片中排出任何过量溶液， 并用水洗。或者，插入溶液的量可以限定在约10至约50pph，这样允 许省略洗涤步骤，如美国专利第4,895,713号所教导和描述的那样，该 专利内容也通过引用结合到本文中。 [0026]经插入溶液处理的片状石墨颗粒可以任选例如通过掺混和 有机还原剂接触，该有机还原剂选自醇、糖、醛和酯，其可以在25℃ 至125℃，与氧化性插入溶液的表面膜反应。合适的具体有机还原剂 包括十六醇、十八醇、1-辛醇、2-辛醇、癸醇、1，10-癸二醇、癸醛、1- 丙醇、1，3-丙二醇、乙二醇、聚丙二醇、葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、 马铃薯淀粉、乙二醇单硬脂酸酯、二甘醇二苯甲酸酯、丙二醇单硬脂 酸酯、甘油单硬脂酸酯、肉铁质酸(oxylate)二甲酯、肉铁质酸二乙酯、 甲酸甲酯、甲酸乙酯、抗坏血酸和木质素衍生化合物，例如木质素磺 酸钠。以片状石墨颗粒计，有机还原剂的合适量为约0.5-4％重量。 [0027]在插入之前、期间或其后立即，使用膨胀助剂也可提供改 善。其中，这些改善可以降低膨胀温度和增加膨胀体积(也称为“蠕虫 体积”)。上下文中的膨胀助剂最好是可充分溶解于插入溶液的有机物 质，以实现膨胀改善。更准确地说，可使用这类优选仅含碳、氢和氧 的有机物质。已发现羧酸特别有效。用作膨胀助剂的合适羧酸可以选 自芳族、脂族或环状脂族直链或支链、饱和及不饱和的一元羧酸、二 元羧酸和多元羧酸，具有至少1个碳原子，优选最多达约15个碳原子， 其以有效提供一个或多个膨胀方面的可测量改善的量，溶于插入溶液 中。可用合适的有机溶剂改善有机膨胀助剂在插入溶液中的溶解性。 [0028]饱和脂族羧酸的代表性实例是酸例如式为H(CH2)nCOOH的那些酸，其中n为0至约5，包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、 己酸等。也可以使用酐或活性羧酸衍生物例如烷基酯来替代羧酸。代 表性烷基酯是甲酸甲酯和甲酸乙酯。硫酸、硝酸和其它熟知的水性插 入剂有分解甲酸的能力，最终分解成水和二氧化碳。因此，最好在片 浸入水性插入剂之前，将甲酸和其它敏感膨胀助剂与该片状石墨接 触。代表性二元羧酸是具有2至12个碳原子的脂族二羧酸，特别是草 酸、延胡索酸、丙二酸、马来酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、1，5-戊烷 二甲酸、1，6-己烷二甲酸、1，10-癸烷二甲酸、环己烷-1，4-二甲酸和芳族 二羧酸，例如邻苯二甲酸或对苯二甲酸。代表性烷基酯是肉铁质酸二 甲酯和肉铁质酸二乙酯。代表性环状脂族酸是环己烷羧酸，代表性芳 族羧酸是苯甲酸、萘甲酸、邻氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、水杨酸， 邻-、间-和对-甲基苯甲酸、甲氧基和乙氧基苯甲酸、乙酰基乙酰氨基 苯甲酸、乙酰氨基苯甲酸、苯乙酸和萘甲酸。代表性羟基芳酸是羟基 苯甲酸、3-羟基-1-萘甲酸、3-羟基-2-萘甲酸、4-羟基-2-萘甲酸、5-羟 基-1-萘甲酸、5-羟基-2-萘甲酸、6-羟基-2-萘甲酸和7-羟基-2-萘甲酸。 在多元羧酸中突出的是柠檬酸。 [0029]插入溶液为水溶液，优选含约1-10％的膨胀助剂，该量对 促进膨胀有效。在实施方案中，在浸入插入水溶液之前或之后，将膨 胀助剂与片状石墨接触，可以通过合适的方法，例如V型搅拌机，将 膨胀助剂与石墨混合，以片状石墨计，膨胀助剂的量一般为约0.2％至 约10％重量。 [0030]插入片状石墨之后，接着将插入剂涂覆的已插入片状石墨 与有机还原剂掺混，将该掺混物暴露于25℃至125℃，以促进还原剂 与插入剂涂层之间的反应。加热时间最长达约2小时，以及在上述温 度范围内的较高温度下加热更短的时间，例如至少约10分钟。可采用 在较高温度下加热半小时或更短时间，例如10至25分钟的数量级。 [0031]通过在石墨化温度，即约3000℃及以上温度下，预处理片 状石墨和通过将润滑添加剂加入到插入剂中，上述片状石墨的插入和 膨胀方法可得到有利的增强。 [0032]当随后进行片的插入和膨胀时，片状石墨的预处理或退火 导致膨胀度的显著增加(即膨胀体积增加最多达300％或更大)。确实， 期望与没有退火步骤的相似加工相比，膨胀度增加至少约50％。因为 温度甚至降低100℃就会导致膨胀度显著地降低，所以退火步骤采用 的温度不应显著低于3000℃。 [0033]本发明进行退火的时间，足以导致片在插入和随后的膨胀 时提高膨胀度。一般需要时间1小时或更长，优选1至3小时，且最 好在惰性环境中进行。为了获得最大效益，已退火的片状石墨也可进 行其它本领域熟知的方法，以提高膨胀度-即在有机还原剂、插入助剂 例如有机酸以及表面活性剂的存在下插入，插入后洗涤。而且，为了 获得最大效益，可以重复插入步骤。 [0034]可在感应炉或其它在石墨化领域熟知和认可的这种设备中 进行本发明的退火步骤；此处采用的温度在3000℃范围内，在石墨化 处理中采用该范围的高端。 [0035]因为观察到，在使用经历插入前退火的石墨制备的蠕虫有 时可以聚集成“簇”，其可负面影响单位面积重量的均匀性，所以非 常需要有助于形成“自由流动”蠕虫的添加剂。将润滑添加剂加入插 入溶液中，促进石墨蠕虫更均匀地分布于压缩设备床(例如压延机站的 床，该压延机站常用于将石墨蠕虫压缩或“压延”形成完整的石墨制 品)。因此得到的石墨制品具有更高的单位面积重量均匀性和更大的抗 张强度。润滑添加剂优选是长链烃，更优选具有至少约10个碳的烃。 也可采用具有长链烃基的其它有机化合物，即使存在其它官能团。 [0036]更优选润滑添加剂是油，特别是考虑到矿物油不易腐败和 发出气味，所以最优选是矿物油，这对于长期贮藏非常重要。注意上 面详述的某些膨胀助剂也符合润滑添加剂的定义。当这些物质用作膨 胀助剂时，不必在插入剂中加入另外的润滑添加剂。 [0037]润滑添加剂在插入剂中的含量至少约1.4pph，更优选至少 约1.8pph。虽然润滑添加剂含量的上限不像下限那样重要，但是润滑 添加剂的含量大于约4pph水平并没有出现任何显著的额外优势。 [0038]这样处理的石墨颗粒有时称为“插入石墨的颗粒”。当暴 露于高温，例如至少约160℃，特别约700℃至1200℃以及更高温度 下，插入石墨的颗粒按类似折叠的方法，在c向，即垂直于构成石墨 颗粒的晶体平面的方向，其原体积膨胀多达约80至1000倍或更多倍。 膨胀的石墨颗粒在外观上呈蠕虫状，因此通常称为石墨蠕虫。石墨蠕 虫可压缩在一起形成制品，与原来的片状石墨不同，该制品可以形成 和切割成各种形状，通过在下文描述的机械撞击变形提供小的横向 孔。 [0039]按所述制备的石墨材料粘在一起，具有好的处理强度，例 如通过模塑或辊-压，被适当地压缩至约0.075-30mm的厚度和约0.1- 1.5g/cm3(g/cc)的典型密度。如美国专利第5,902,762号(它通过引用结 合于本文中)所描述的那样，可以将大约1.5-30％重量陶瓷添加剂和插 入的片状石墨掺混，在最终石墨产品中提供提高的树脂浸渍。该添加 剂包括长度为约0.15-1.5mm的陶瓷纤维颗粒。适宜的颗粒宽度为约 0.04-0.004mm。该陶瓷纤维颗粒不和石墨反应，不粘附于石墨，在温 度达约1100℃，优选约1400℃或更高温度时稳定。适宜的陶瓷纤维颗 粒由浸软的石英玻璃纤维、碳和石墨纤维、氧化锆、氮化硼、碳化硅 和氧化镁纤维、天然存在的矿物纤维例如硅酸钙纤维、硅酸钙铝纤维、 氧化铝纤维等形成。 [0040]如上所述，也用树脂处理石墨材料，固化后，吸收的树脂 提高该材料的抗湿性和处理强度即劲度，并“固定”片的形态。环氧 树脂浸渍的石墨制品内，树脂的量应该足以保证最终固化结构强化和 粘着，并且保持或改善强化石墨结构的各向异性导热性。适宜的树脂 含量优选为至少约3％重量，更优选约5-35％重量，合适地最高至约 60％重量。在本发明的实施中，发现特别有用的树脂包括丙烯酸-、环 氧-和酚-基树脂系统、氟-基聚合物或其混合物。适宜的环氧树脂系统 包括那些基于双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)的树脂系统和其它多官能 的树脂系统；可以使用的酚醛树脂包括甲阶酚醛树脂和线型酚醛树脂 (novolac)。除树脂外或代替树脂，还可以任选使用纤维和/或盐浸渍柔 性石墨。另外，树脂系统可以使用活性或非活性添加剂，以使特性(例 如粘性、材料的流动性、疏水性等)改性。 [0041]在典型的树脂浸渍步骤中，将柔性石墨材料通过管，并用 来自例如喷嘴的树脂系统浸渍，该树脂系统最好经真空室“通过垫吸 出”。一般但不是必需，将树脂系统溶剂化，以便施用至柔性石墨中。 此后优选干燥该树脂，以降低树脂和树脂浸渍制品的粘性。 [0043]本发明的方法也可以使用初始材料和回收利用材料的掺混 物。 [0044]回收利用材料的源材料可以是按上述方法压缩模塑的制品 或制品的修剪部分，或者是用例如压延前的辊压缩但还没有用树脂浸 渍的片。此外，源材料可以用树脂浸渍但还没有固化，或者用树脂浸 渍并固化。源材料也可以是回收利用的柔性石墨燃料电池组件，例如 流场板或电极。每种不同来源的石墨可以单独使用，或与天然片状石 墨掺混使用。 [0045]一旦得到柔性石墨的源材料，就可以通过熟知的方法或装 置，例如射流磨、空气碾磨机、掺混机等粉碎源材料，制备颗粒。优 选，大多数颗粒具有可通过20目(美国)的直径；更优选主要部分(大于 约20％，最优选大于约50％)不能通过80目(美国)。最优选颗粒的粒度 不大于约20目。当它为树脂浸渍的时，柔性石墨可能需要冷却，因为 它在粉碎时，要避免在粉碎过程中对树脂系统的热损伤。 [0046]可以选择粉碎颗粒的尺寸，以便使石墨制品的机械加工性 和可成形性与期望的热特性平衡。这样，较小的颗粒将导致产生易于 机械加工和/或成形的石墨制品，然而较大的颗粒将导致产生具有较高 各向异性，并因此具有更大面内电导率和热导率的石墨制品。 [0047]一旦源材料被粉碎(假如已经用树脂浸渍源材料，那么优选 将树脂从颗粒中除去)，然后将其再次膨胀。可以利用上述插入和膨胀 方法，以及Shane等的美国专利第3,404,061号和Greinke等的美国专 利第4,895,713号所述方法进行再膨胀。 [0048]一般地，插入后，通过在熔炉中加热插入的颗粒，使颗粒 膨胀。在该膨胀步骤期间，可以将插入的天然片状石墨加至回收利用 的插入颗粒中。优选在再膨胀步骤期间，将颗粒膨胀到比容为至少约 100cc/g至高达约350cc/g或更大。最后，在再膨胀步骤之后，如所述， 再膨胀颗粒可以压缩成粘着材料和用树脂浸渍。 [0049]按前述方法制备的石墨材料通常也可以称为膨胀石墨的压 缩颗粒。因为材料是树脂浸渍的，所以在片用于其预定用途例如电子 热处理之前，需要固化片中的树脂。 [0050]按照本发明，将按照上述方法制备的树脂浸渍的石墨材料 压缩成期望的厚度和形状，通常厚度为约0.35mm至0.5mm，此时浸 渍垫的密度为约1.4g/cm3至约1.9g/cm3。 [0051]一类连续形成树脂浸渍和压缩的柔性石墨材料的设备，见 国际公布第WO 00/64808号，其内容通过引用结合到本文中。 [0052]在压缩步骤(例如通过压延)之后，将浸渍材料切割成合适大 小的片，置于压机内，其中树脂在高温下固化。温度应足以保证在固 化压力下强化层状结构，而不会对该结构的热特性产生不利的影响。 通常，这需要至少约90℃，一般最高达约200℃。最优选，固化温度 为约150℃至200℃。用于固化的压力多少是所用温度的函数，但足以 保证强化层状结构，而没有不利地影响该结构的热特性。通常，为了 便于制备，利用最小必需压力来强化结构至必需程度。这样的压力通 常为至少约7Mpa(相当于约1000磅/英寸2)，不需要超过约35Mpa(相 当于约5000psi)，更通常约7至约21Mpa(1000至3000psi)。固化时 间可根据所采用的树脂系统、温度和压力而变化，但范围通常为约0.5 至2小时。固化完成后，发现复合材料的密度为至少约1.8g/cm3，通 常为约1.8g/cm3至2.0g/cm3。 [0053]虽然通过压延或模塑形成片，是形成用于实施本发明的石 墨材料的最常用方法，但是也可以应用其它形成方法。例如，膨胀石 墨颗粒可以压缩模塑成网状或近似网状。因而，如果终端用途要求制 品，例如散热器或热扩散器呈现某种形状或轮廓，在树脂浸渍之前或 之后，可以将那种形状或轮廓模塑成石墨制品。然后在呈现同样形状 的模具中进行固化；的确，在优选的实施方案中，压缩和固化将在同 一个模具中进行。然后可以完成最终形状的加工。 [0054]本发明的温度和压力固化石墨/树脂复合材料，首次提供具 有与铜相当或优于铜的面内导热性的石墨基复合材料，而其重量仅为 铜重量的一部分。更具体地讲，本发明的复合材料显示至少约300 W/mK的面内热导率和低于约15W/mK的穿透平面(through plane)热导 率，更优选低于约10W/mK。这些材料在散热应用方面非常有用，例 如在散热器、热扩散器、热管等中，尤其在铜的重量引起不便之处。 |
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