1.本发明涉及笔记本电脑散热装置技术领域，尤其涉及一种笔记本电脑纳米材料基散热模组。
背景技术：
2.众所周知，笔记本电脑内部的中央处理晶片（cpu）在运作过程中，会产生大量的热能而使温度升高。特别是近年来随着电子信息产业的快速发展，笔记本电脑正朝向更轻薄小巧、运算快速的趋势发展，中央处理器性能进一步提升，使得系统散热负荷持续增加，严重威胁笔记本电脑的运作性能和产品功能的稳定性，甚至因高温而烧毁笔记本电脑的主要部件。因此，为确保笔记本电脑的正常运作，适应笔记本电脑超着高度集成化方向发展，必须提升笔记本电脑散热部件性能，使得其能有效且快速的散热。
3.散热模组是当前笔记本电脑中不可或缺的组成元件，其在笔记本电脑中起到散热的作用，其性能直接决定笔记本电脑正常工作安定性和使用寿命。传统笔记本电脑散热模组通常由热管、离心风扇和若干散热鳍片以及设于热管下部用于元件与热管之间传递热量的金属块组成。其中，传热金属块与散热鳍片一般采用铝材或效果较好的铜材，其热管下部一般由导热性能较好的铜块作为接触元件，用于传递热量到热管的发热端。在散热过程中，需要良好的材质把热量由元件传递至热管，然后通过散热鳍片组和离心风扇间的空气对流将热量散失。因此寻求性能更好的散热鳍片组与吸收热量块的材质成为改善散热模组质量的关键。
4.现有的笔记本电脑散热模组多为金属铜/铝散热模组和石墨散热模组，金属铜/铝散热模组耐腐蚀性较差，重量大，导热性有待进一步提高，外加目前我国矿产资源日益匮乏，阻碍了这种散热模组的广泛使用。石墨散热模组质量较轻，耐腐蚀性好，导热效果甚至优于铜，然而，其可焊性不佳，机械强度和耐热性不好，导热性有待进一步提高。
5.为解决上述问题，申请号为200910027940.9的中国发明专利公开了一种石墨散热模组，其构成包括有石墨散热鳍片和金属基座，石墨散热鳍片外表面包覆有金属镀层，其特征在于，所述的石墨散热鳍片由柔性石墨叠层和硬质石墨复合片材构成，浸渍过树脂或粘合剂的柔性石墨叠层被硬质石墨复合片材夹合，该包覆金属镀层石墨散热鳍片与金属基座通过回流焊焊接工艺或插齿工艺进行结合。该发明与现有技术相比，保证了石墨散热鳍片易与金属基座能大强度连接，导热性好，且散热器件坚固耐用，耐热性较好，从而使石墨材料可更广泛、更方便应用电子元件的热管理装置中。然而，其使用的导热活性成分仍然是石墨，导热性能有待进一步提高；导热原理和途径单一。
技术实现要素：
6.为了解决背景技术中叙述的问题，本发明提供一种散热效果佳，机械力学性能和耐热性好，可焊性足，耐用性好的纳米材料基散热模组。
7.本发明采用的技术方案为，一种纳米材料基散热模组，其特征在于，至少包括由多
片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉10
‑
20份、纳米金刚石粉15
‑
20份、硼烯2
‑
5份、石墨粉30
‑
40份；所述中间结合层包括：纳米铜粉20
‑
30份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石3
‑
6份、氨基封端超支化聚酰胺0.5
‑
1.5份、石墨粉20
‑
30份。
8.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：i) 通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；ii) 通过热压烧结工艺制备中间结合层；
ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
具体实施方式
9.一种纳米材料基散热模组，其特征在于，至少包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉10
‑
20份、纳米金刚石粉15
‑
20份、硼烯2
‑
5份、石墨粉30
‑
40份；所述中间结合层包括：纳米铜粉20
‑
30份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石3
‑
6份、氨基封端超支化聚酰胺0.5
‑
1.5份、石墨粉20
‑
30份。
10.作为一种优选实施方式，所述纳米铜粉的粒径为300
‑
500nm。
11.作为一种优选实施方式，所述纳米金刚石粉的粒径为500
‑
800nm。
12.本发明使用的硼烯可由市场上购得，或者采用例如cn201710313194.4（该文以引用的方式插入本文作为本发明的一部分）实施例1公开的方法制得。
13.作为一种优选实施方式，所述石墨粉选自天然鳞片石墨、人造热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨中的一种或几种研磨成的粉体。
14.作为一种优选实施方式，所述石墨粉为1
‑
120μm。
15.本发明使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石可由市场上购得，或者采用例如cn 106179271 b（该文以引用的方式插入本文作为本发明的一部分）实施例1公开的方法制得。
16.本发明使用的氨基封端超支化聚酰亚胺可由市场上购得，或者采用例如cn 201610035921.0（该文以引用的方式插入本文作为本发明的一部分）g4的方法制得。
17.作为一种优选实施方式，所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为5
‑
15μm。
18.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：i) 通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；适用的热压烧结工艺无特别的限制，可以是本领域已知的常规工艺，例如可以具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到280～330℃，在压力为110～200mpa下保持1～2h。
19.ii) 通过热压烧结工艺制备中间结合层；适用的热压烧结工艺无特别的限制，可以是本领域已知的常规工艺，例如可以具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基层加入分散液中，后在70
‑
100℃
烘箱中烘干20
‑
45分钟，置于模具之中，在真空下，加热到270～320℃，在压力为100～180mpa下保持30～50min。
20.作为一种优选实施方式，所述分散质、有机溶剂的质量比为1:(20
‑
40)；所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n
‑
二甲基甲酰胺中的一种或两种。
21.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
22.适用的镀上金属层的方法无特别的限制，可以是本领域已知的常规方法，例如可以为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
23.本发明提供的纳米材料基散热模组与现有技术相比具有以下优点：（1）本发明提供的纳米材料基散热模组，包含的散热鳍片通过三层结构设置，一方面，能有效避免纳米复合材料的脱落，提高了笔记本电脑内部电路的安全性；中间结合层的设置使得表面金属镀层能与基层更有更高的结合力；表面金属镀层增强了模组的可焊性，进而改善散热效果。
24.（2）本发明提供的纳米材料基散热模组，基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉10
‑
20份、纳米金刚石粉15
‑
20份、硼烯2
‑
5份、石墨粉30
‑
40份；通过各组分协同作用，使得模组导热散热效果更佳，导热散热机理多样，机械力学性能和硬度高，耐用性好，重量轻；采用纳米结构的导热填料，结合使用的各填料之间的相互作用相互影响，使得材料内部结构更紧凑，热桥更多。
25.（3）本发明提供的纳米材料基散热模组，在散热鳍片各层中均设置有纳米铜粉，且外层铜粉比重较多，通过金属材料之间的相互渗透，能增强各层之间的结合力，所述中间结合层包括：纳米铜粉20
‑
30份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石3
‑
6份、氨基封端超支化聚酰胺0.5
‑
1.5份、石墨粉20
‑
30份；聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石和氨基封端超支化聚酰胺能增强粘结强度，有效避免镀层脱落，且由于它们自身分子结构的原因，使得它们在保持优异的粘结效果的同时，还能起到耐高温稳定性的作用，使得制成的纳米材料基散热模组综合性能和性能稳定性更佳。
26.（4）本发明提供的纳米材料基散热模组，无需现有技术中那样将柔性石墨叠层和硬质石墨复合片材构成，浸渍过树脂或粘合剂的柔性石墨叠层被硬质石墨复合片材夹合，现有技术的方法虽然取得了好的机械性能，但这种方法增大了材料厚度，且其中含有树脂和粘结剂，在一定程度上影响了散热效果；本申请将纳米金刚石加入不仅利用了其优异的导热散热性能，还利用了其大的硬度，赋予模组优异的机械力学性能；添加石墨粉作为载体，也在一定程度上改善了综合性能。
实施例
27.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
28.实施例1一种纳米材料基散热模组，其特征在于，包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉10份、纳米金刚石粉15份、硼烯2份、石墨粉30份；所述中间结合层包括：纳米铜粉20份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石3份、氨基封端超支化聚酰胺
0.5份、石墨粉20份。
29.所述纳米铜粉的粒径为300nm；所述纳米金刚石粉的粒径为500nm；使用的硼烯是采用cn201710313194.4实施例1公开的方法制得；所述石墨粉为天然鳞片石墨研磨成的粉体；所述石墨粉为10μm；使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石是采用cn 106179271 b实施例1公开的方法制得；使用的氨基封端超支化聚酰亚胺是采用cn 201610035921.0中g4的方法制得；所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为5μm。
30.一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：
ⅰ
）通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；所述热压烧结工艺具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到280℃，在压力为110mpa下保持1h。
31.ⅱ
）通过热压烧结工艺制备中间结合层；使用的热压烧结工艺具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基层加入分散液中浸泡1小时，后在70℃烘箱中烘干20分钟，置于模具之中，在真空下，加热到270℃，在压力为100mpa下保持30min；所述分散质、有机溶剂的质量比为1:20；所述有机溶剂为二甲亚砜。
32.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
33.所述镀上金属层的方法为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
34.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为215w/m
·
k。
35.实施例2一种纳米材料基散热模组，其特征在于，包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉13份、纳米金刚石粉17份、硼烯3份、石墨粉32份；所述中间结合层包括：纳米铜粉23份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石4份、氨基封端超支化聚酰胺0.7份、石墨粉23份。
36.所述纳米铜粉的粒径为350nm；所述纳米金刚石粉的粒径为600nm；使用的硼烯是采用cn201710313194.4实施例1公开的方法制得；所述石墨粉为人造热解石墨研磨成的粉体；所述石墨粉为25μm；使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石是采用cn 106179271 b实施例1公开的方法制得；使用的氨基封端超支化聚酰亚胺是采用cn 201610035921.0中g4的方法制得。所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为7μm。
37.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：
ⅰ
）通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；所述热压烧结工艺具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到290℃，在压力为130mpa下保持1.2h。
38.ⅱ
）通过热压烧结工艺制备中间结合层；所述的热压烧结工艺具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基
层加入分散液中浸泡1.2h，后在80℃烘箱中烘干25分钟，置于模具之中，在真空下，加热到280℃，在压力为120mpa下保持35min；所述分散质、有机溶剂的质量比为1:25；所述有机溶剂为n,n
‑
二甲基甲酰胺。
39.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
40.所述的镀上金属层的方法为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
41.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为221w/m
·
k。
42.实施例3一种纳米材料基散热模组，其特征在于，包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉15份、纳米金刚石粉18份、硼烯3.5份、石墨粉35份；所述中间结合层包括：纳米铜粉25份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石4.5份、氨基封端超支化聚酰胺1份、石墨粉25份。
43.所述纳米铜粉的粒径为400nm；所述纳米金刚石粉的粒径为650nm；使用的硼烯是采用cn201710313194.4实施例1公开的方法制得；所述石墨粉为膨胀石墨研磨成的粉体；所述石墨粉为70μm；使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石是采用cn 106179271 b实施例1公开的方法制得；使用的氨基封端超支化聚酰亚胺是采用cn 201610035921.0中g4的方法制得；所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为10μm。
44.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：
ⅰ
）通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；所述热压烧结工艺具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到310℃，在压力为160mpa下保持1.5h。
45.ⅱ
）通过热压烧结工艺制备中间结合层；所述热压烧结工艺具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基层加入分散液中浸泡1.5h，后在85℃烘箱中烘干35分钟，置于模具之中，在真空下，加热到295℃，在压力为160mpa下保持40min；所述分散质、有机溶剂的质量比为1:30；所述有机溶剂为二甲亚砜。
46.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
47.所述镀上金属层的方法为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
48.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为225w/m
·
k。
49.实施例4一种纳米材料基散热模组，其特征在于，包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉18份、纳米金刚石粉19份、硼烯4.5份、石墨粉38份；所述中间结合层包括：纳米铜粉28份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石5.5份、氨基封端超支化聚
酰胺1.3份、石墨粉28份。
50.所述纳米铜粉的粒径为480nm；所述纳米金刚石粉的粒径为750nm；使用的硼烯由市场上购得；所述石墨粉为柔性石墨研磨成的粉体；所述石墨粉为110μm；使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石是采用cn 106179271 b实施例1公开的方法制得；使用的氨基封端超支化聚酰亚胺是采用cn 201610035921.0中g4的方法制得；所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为13μm。
51.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：
ⅰ
）通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；所述热压烧结工艺具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到320℃，在压力为190mpa下保持1.8h。
52.ⅱ
）通过热压烧结工艺制备中间结合层；所述热压烧结工艺具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基层加入分散液中浸泡1.8h，后在95℃烘箱中烘干43分钟，置于模具之中，在真空下，加热到310℃，在压力为170mpa下保持48min；所述分散质、有机溶剂的质量比为1:38；所述有机溶剂为二甲亚砜、n,n
‑
二甲基甲酰胺按质量比3:5混合而成。
53.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
54.所述镀上金属层的方法为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
55.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为230w/m
·
k。
56.实施例5一种纳米材料基散热模组，其特征在于，包括由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成的纳米材料基散热鳍片组件，所述散热鳍片包括纳米复合材料制成的基层、中间结合层和包覆于中间结合层外的金属镀层；所述纳米复合材料制成的基层是由如下按重量份计的各组分制成：纳米铜粉20份、纳米金刚石粉20份、硼烯5份、石墨粉40份；所述中间结合层包括：纳米铜粉30份、聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石6份、氨基封端超支化聚酰胺1.5份、石墨粉30份。
57.所述纳米铜粉的粒径为500nm；所述纳米金刚石粉的粒径为800nm；使用的硼烯是采用cn201710313194.4实施例1公开的方法制得；所述石墨粉为天然鳞片石墨研磨成的粉体；所述石墨粉为120μm；使用的聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石是采用cn 106179271 b实施例1公开的方法制得；使用的氨基封端超支化聚酰亚胺是采用cn 201610035921.0中g4的方法制得；所述金属镀层为铜镀；所述金属镀层的厚度为15μm。
58.同时，本发明还提供了一种所述散热鳍片的制备方法，包括以下步骤：
ⅰ
）通过热压烧结工艺制备纳米复合材料制成的基层；所述热压烧结工艺无特别的限制，可以是本领域已知的常规工艺，例如可以具体为：将纳米复合材料制成的基层各组分按重量份混合均匀后，置于模具之中，再在真空下，加热到330℃，在压力为200mpa下保持2h。
59.ⅱ
）通过热压烧结工艺制备中间结合层；所述热压烧结工艺具体为：将中间结合层各组分按重量份混合均匀后得到分散
质，然后将分散质加入到有机溶剂中，混合均匀后得到分散液，再将纳米复合材料制成的基层加入分散液中浸泡2h，后在100℃烘箱中烘干45分钟，置于模具之中，在真空下，加热到320℃，在压力为180mpa下保持50min；所述分散质、有机溶剂的质量比为1:40；所述有机溶剂为二甲亚砜。
60.ⅲ
) 在中间结合层表面镀上金属层，得到散热鳍片成品。
61.所述镀上金属层的方法为磁控溅射法，在进行磁控溅射前，还包括对对镀件的清洗、干燥步骤。
62.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为233w/m
·
k。
63.对比例1采用与实施例1基本相同的方法和配方制备纳米材料基散热模组，不同的是没有添加硼烯。
64.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为203w/m
·
k。
65.对比例2采用与实施例1基本相同的方法和配方制备纳米材料基散热模组，不同的是没有添加聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石。
66.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为205w/m
·
k。
67.对比例3采用与实施例1基本相同的方法和配方制备纳米材料基散热模组，不同的是用纳米金刚石代替聚偕胺肟功能化的超支化纳米金刚石。
68.经测试表明，该纳米材料基散热模组垂直于热压方向的导热率为211w/m
·
k。