一种图案化的高强度柔性热流导向膜

本技术是一种应用于柔性电子的高强度、图案化热流导向控制膜，属于柔性电子热控领域。

背景技术：

1、随着电子器件和元器件日益朝着小型轻薄化方向发展，其功耗不断增加，工作时产生的热量也急剧增加。热量不断累积将影响电子设备的可靠性，缩短其使用时间，严重情况下会造成设备损坏失效。如何有效分散或疏导这些功耗带来的热量是目前电子热控领域亟待解决的问题。当前工业化的导热材料主要是金属材料(如:铜、铝)、天然石墨和人工石墨膜，考虑到柔性电子领域对于热流导向、柔性以及高强度的个性化需求，这些材料并不直接适用于此。柔性电子除热流疏导需求外，器件一般较轻薄、形状灵活多变，受外力作用时还需要一定的机械强度支撑。因此，亟需一种图案化的高强度柔性热流导向膜。

2、本实用新型基于柔性电子热控领域对高强度和灵活控制热流导向功能膜的现实需求，拟将高导热柔性复合材料按热流调控需求的路径制成图案化的柔性导热基底膜和柔性导热基层膜以控制热流导向，同时采用夹层法填入高强度材料填充层来提高该膜的机械强度。最后增加胶水层与撕拉膜为辅助应用层，提升应用的便捷性。本实用新型所述的一种图案化的高强度柔性热流导向膜结构简单，依据柔性导热基底膜和柔性导热基层膜的图案化可有效定向导热，是一种有望实现产业化生产的复合材料膜。

技术实现思路

1、本实用新型是一种图案化的高强度柔性热流导向膜，它包括：图案化的热流导向部分和高强度填充膜部分以及辅助应用部分。图案化热流导向部分包括柔性导热基底膜和柔性导热基层膜，可以根据热流导向需求的形状和路径对这部分进行个性图案化的设计，使热量沿该图案传导。通过导热形状和路径的图案来引导热流控制，甚至可能达到热聚集、热屏蔽等热传导效果。

2、所述一种图案化的高强度柔性热流导向膜主要功能层由图案化的热流导向部分和高强度填充膜部分复合而成，其中图案化的热流导向部分为导热填料填充的高导热复合材料，其被填充的基体材料为电子领域常用柔性基底膜材料为环氧树脂。基体材料的拉伸强度大多约为几十兆帕，在没有经过特殊处理情况下一般不能满足高强度应用的要求，由其复合而成的高导热复合材料通常强度更低。常见的提高基体材料机械强度的方法有基体材料取向法和高强度材料填充法。其中高强度材料填充法具有机械强度增大效果显著、方法简单、成本较低等特点，是工业生产中常用的方法，也是本实用新型采用的方法。高强度填充膜部分即为高强度材料填充层，主要用于增强图案化的热流导向部分的机械强度，高强度材料填充层的填充材料包括但不限于蚕丝纤维，石墨纤维，碳纤维，碳化硅纤维等。当采用涂膜法制备柔性导热基底膜和柔性导热基层膜时，膜的优选厚度范围为10至90微米。高强度材料填充层优选类似石墨烯薄膜的层状网结构。考虑高强度及柔性要求，此处填充物可采用蚕丝纤维，先对蚕丝进行纤维编织后再填充。蚕丝纤维不仅可以满足高强度的需求，且其厚度也可有效控制，是一种满足各种需求的好材料。一种图案化的高强度柔性热流导向膜除主要功能层外还附加有辅助应用层包括胶水层和撕拉膜，以便将该膜粘贴到需要散热等热流调控的设备上。

3、本实用新型一种图案化的高强度柔性热流导向膜，加大了该膜与物品的接触面积，可使热量沿设计图案快速传递，从而加速热量疏散的效率。另外，该膜可应用于不规则电子产品(如各式各样的电路板)，应用可以极其广泛，有很大的发展前景。

4、一种图案化的高强度柔性热流导向膜还可以实现个人定制，根据热流导向的需求不同和不同的兴趣偏好可以对柔性导热基底膜和柔性导热基层膜进行个性图案化的设计，在不影响该膜性能的前提条件下，使其具备一定的美观度。

5、一种图案化的高强度柔性热流导向膜不仅可实现图案化热流导向，而且强度高、柔性好。其即贴即用，适用于大部分电子产品的定向热流传导。该膜结构简单，有望实现工业化生产。

技术特征：

1.一种图案化的高强度柔性热流导向膜，其特征在于，包括，导热基材层：柔性导热基底膜(1)和柔性导热基层膜(3)；高强度填充层：高强度材料填充层(2)；辅助应用层：胶水层(4)和撕拉膜(5)；所述高强度材料填充层(2)设立于柔性导热基底膜(1)和柔性导热基层膜(3)之间，在柔性导热基层膜(3)上方设立胶水层(4)和撕拉膜(5)。

2.根据权利要求1所述的一种图案化的高强度柔性热流导向膜，其特征在于，通过改变柔性导热基底膜(1)和柔性导热基层膜(3)的分布来实现图案化的热流导向，高强度材料填充层(2)提升膜的机械强度，胶水层(4)和撕拉膜(5)为辅助应用层，通过将撕拉膜(5)揭掉，可将该膜粘贴到需要散热热流调控的设备上。

3.根据权利要求1所述的一种图案化的高强度柔性热流导向膜，其特征在于，所述柔性导热基底膜(1)和柔性导热基层膜(3)为环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的一种图案化的高强度柔性热流导向膜，其特征在于，所述高强度材料填充层(2)为蚕丝纤维。

技术总结
本技术为一种图案化的高强度柔性热流导向膜。该柔性膜从下到上依次为第一层柔性导热基底膜、第二层高强度材料填充层、第三层柔性导热基层膜、第四层胶水层和第五层撕拉膜。第二层高强度材料填充层位于第一层柔性导热基底膜上方，第三层柔性导热基层膜位于第二层高强度材料填充层上方，第三层柔性导热基层膜上方为第四层胶水层，第四层胶水层上方设置有第五层撕拉膜。本技术通过第一层柔性导热基底膜和第三层柔性导热基层膜实现热流导向，第二层高强度材料填充层提升膜的机械强度，第四层胶水层和第五层撕拉膜为辅助应用层。本技术柔性膜结构简单、强度高，适用于电视机顶盒、打印机、机器人等热通量较大及对强度要求较高的场合。

技术研发人员：杨烁辰,宋庆松
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：20230418
技术公布日：2024/1/15