一种具有储热性能的热扩散材料及其制备工艺的制作方法

文档序号:17944773发布日期:2019-06-18 23:28阅读:439来源:国知局
一种具有储热性能的热扩散材料及其制备工艺的制作方法

本发明涉及电子产品热扩散材料领域,尤其是涉及一种具有储热性能的热扩散材料及其制备工艺。



背景技术:

电子产品小型化的趋势,芯片功耗密度越来越高,散热逐步成为一个难题。电子产品发热器件主要是芯片,芯片热量如没有及时散开,温度太高会造成芯片性能或寿命降低。人工石墨、天然石墨、铜箔和铝箔具有良好的导热性能,常作为电子产品热扩散材料,消除热点。然而这种高导热材料只能转移热量,而无法吸收或存储热量。

石蜡通过相变吸收热量,具备储热功能;常与高分子塑料或石墨进行复合封装。在电子产品中可以延缓温升时间,降低芯片温度或延长通话时间。

电子产品为取得更好的散热效果,热扩散材料和储热材料会复合起来使用,两者之间用胶层粘合在一起。粘结胶带的使用会增加材料的厚度,在空间有限的条件下会限制它的使用;另外会降低散热效果。

因此,开发一种具有储热性能的热扩散材料及其制备工艺是目前亟待解决的问题。



技术实现要素:

本发明为克服上述情况不足,旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种具有储热性能的热扩散材料,包括储热涂料和热扩散材料,所述储热涂料和热扩散材料紧密结合。

一种具有储热性能的热扩散材料的制备工艺,用于制备权利要求1所述的一种具有储热性能的热扩散材料,其特征在于,包括以下步骤:

s1、将储热材料放进装有有机溶剂的容器中进行超声波分散,从而形成混合溶液,混合溶液形成后,加入纳米石墨粉末,随之纳米石墨粉末分散在混合溶液;

s2、将s1中形成的混合溶液加入真空加热搅拌机中混合搅拌,混合搅拌1-3小时后,形成储热涂料;

s3、将s2中形成的储热涂料与热扩散材料进行流延工艺,制得以热扩散材料为基材,储热涂料为涂层的的柔性导热、储热双功能复合材料。

作为本发明进一步的方案:所述s1中的有机溶剂为烷烃类的柴油,白矿油,芳香烃类的二甲苯,脂肪烃类其中的一。

作为本发明进一步的方案:所述s2中储热涂料由25-50wt%的石蜡和50-75wt%的纳米石墨组成,且石蜡相变点大于35度,厚度≤1mm,石蜡占储热材比例比例为44%,测试材料的相变潜热为106.76j/g,相变点为54.48℃。

作为本发明进一步的方案:所述s2中真空加热搅拌机搅拌温度高于石蜡相变点。

作为本发明进一步的方案:所述s3的流延工艺中需要控制机头进行狭缝尺寸,且控制机头温度高于石蜡相变点以上。

作为本发明进一步的方案:所述热扩散材料的载体为铜箔、铝箔、人工石墨或天然石墨的一种,且厚度<0.15mm。

作为本发明进一步的方案:所述储热涂料直接涂布在热扩散材料表面,且储热涂料的涂抹厚度为0.1-1.0mm。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用石蜡储热材料涂布到铜箔、铝箔或石墨表面,减少胶粘层的使用,有利于提升散热效果,消除热点;同时降低成本。

1、相比高导热材料,导热/储热双功能复合材料具有快速响应能力的相变储热功能,从而使得热量一边扩散一边被吸收,可使电子设备达到更好的降温效果。

2、相比相变储热材料,导热/储热双功能复合材料具有极高的热导率(>100w/mk),传热迅速,能有效传导/吸收芯片、屏幕等高发热元器件的热量,降低热点温度。这与某些以石蜡等相变储热材料为基体、热导率偏低、难以用于电子设备散热的复合材料完全不同。

3、相比相变储热和热扩散材料采用胶合的方式,减少胶粘层的使用,增强厚度方向(z向)的导热性能,有利于提升散热效果;同时降低工艺成本,减少复合材料的厚度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种具有储热性能的热扩散材料的结构示意图;

图2为一种具有储热性能的热扩散材料中石蜡的含量数据图;

图3为一种具有储热性能的热扩散材料的温度升降数据图。

图中所示:1、储热涂料,2、热扩散材料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3,本发明实施例中,一种具有储热性能的热扩散材料,包括储热涂料和热扩散材料,所述储热涂料1和热扩散材料2紧密结合。

一种具有储热性能的热扩散材料的制备工艺,用于制备权利要求1所述的一种具有储热性能的热扩散材料,其特征在于,包括以下步骤:

s1、将储热材料放进装有有机溶剂的容器中进行超声波分散,从而形成混合溶液,混合溶液形成后,加入纳米石墨粉末,随之纳米石墨粉末分散在混合溶液;

s2、将s1中形成的混合溶液加入真空加热搅拌机中混合搅拌,混合搅拌1-3小时后,形成储热涂料1;

s3、将s2中形成的储热涂料1与热扩散材料2进行流延工艺,制得以热扩散材料2为基材,储热涂料1为涂层的的柔性导热、储热双功能复合材料。

所述s1中的有机溶剂为烷烃类的柴油,白矿油,芳香烃类的二甲苯,脂肪烃类其中的一。

所述s2中储热涂料1由25-50wt%的石蜡和50-75wt%的纳米石墨组成,且石蜡相变点大于35度,厚度≤1mm,石蜡占储热材比例比例为44%,测试材料的相变潜热为106.76j/g,相变点为54.48℃。

所述s2中真空加热搅拌机搅拌温度高于石蜡相变点。

所述s3的流延工艺中需要控制机头进行狭缝尺寸,且控制机头温度高于石蜡相变点以上。

所述热扩散材料2的载体为铜箔、铝箔、人工石墨或天然石墨的一种,且厚度<0.15mm

所述储热涂料1直接涂布在热扩散材料2表面,且储热涂料1的涂抹厚度为0.1-1.0mm。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种具有储热性能的热扩散材料,包括储热涂料和热扩散材料,所述储热涂料和热扩散材料紧密结合,所述一种具有储热性能的热扩散材料的制备工艺,用于制备一种具有储热性能的热扩散材料,包括以下步骤:1、真空加热搅拌混合,2、进行流延工艺,3、涂抹成型,本发明相比高导热材料,导热/储热双功能复合材料具有快速响应能力的相变储热功能,从而使得热量一边扩散一边被吸收,可使电子设备达到更好的降温效果,相比相变储热和热扩散材料采用胶合的方式,减少胶粘层的使用,增强厚度方向的导热性能,有利于提升散热效果;同时降低工艺成本,减少复合材料的厚度。

技术研发人员:胡嫦月
受保护的技术使用者:李茂
技术研发日:2018.12.29
技术公布日:2019.06.18
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