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远航工业炉PI膜碳化及石墨化成套解决方案

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2017.09.25
信息摘要:
行业背景:随着电子设备轻薄化与高能耗化,具有 2200W/(m.K) 超高导热率的石墨片成为智能手机、航天飞行器的核心散热材料。 工艺链路:…

行业背景 / Background

现代手机、计算机及航空航天控制系统正趋于轻量化与高效运行化,运行产生的巨大热量若不能及时排出,将严重影响元器件寿命。传统的金属散热材料已难以满足需求。碳材料凭借其低密度和极高导热率脱颖而出,其中单晶石墨的面内热导率高达 2200 W/(m·K),是铜、银等传统金属的 5-12 倍。通过将聚酰亚胺(PI)膜在特定气氛下进行加压碳化与石墨化处理,是目前制备高性能石墨散热材料最主流、最高效的工艺路径。

PI膜碳化石墨化整体产线方案

图:远航工业炉-PI 膜全自动成套热处理系统

阶段一:精密碳化段(600 - 1600℃)

PI 膜在 600℃ 开始热解,亚酰胺环断裂并释放气体。至 1600℃ 时完成充分碳化,热失重达 35-40%。

  • 智能控温: 采用日本岛电 FP93 调节仪,支持在触摸屏直接输入 20 条工艺曲线(400段),无需复杂操作。
  • 专利级安装工艺: 采用“预开孔”技术,保温层与发热体的安装可在炉外一次定位成功,更换更快捷。
  • 防尘长效电源: 电源柜全密封设计并自带风冷散热,有效防止导电炭纤维进入,杜绝漏水停机风险。
  • 长效保温层: 优化设计的软毡+石墨衬板结构,正常工况下可稳定运行 100-150 炉次无需更换。
PI膜碳化炉工作状态展示

阶段二:超高温石墨化段(最高 3200℃)

在真空或高纯 Ar2/N2 保护下,通过中频感应加热将碳化膜处理至 2800-3200℃。此时碳网格开始有序堆叠,形成高度择优取向的石墨层。

系统构成 远航石墨化方案亮点
加热方式 中频感应石墨坩埚周圈加热,温场均匀性极佳
炉体结构 卧式圆形炉壳,适配方体结构石墨坩埚,前后门装卸
冷却技术 配备气缸式内开盖降温系统,显著缩短低温段降温周期
自动化核心 三菱 PLC 模块结合红外光学测温,支持水、电、气互锁保护


为什么选择远航解决方案?

能耗显著降低: 借鉴国外设计并融入本土生产经验,同等温度下加热功率大幅下降。
工艺保密性高: 系统支持多级权限管理,核心工艺曲线通过加密保护,确保生产配方安全。
源头工厂背书: 具备从 2200℃ 真空炉到 3000℃ 感应炉的自主研发能力,提供终身技术支持与代加工服务。

远航工业炉——助力消费电子及商业航天领域散热技术革新。

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