[實用新型]一種基于人造石墨膜的均熱板

有效

• 申請號: 201320553495.1
• 申請日: 2013-09-08
• 公開（公告）號: CN203719484U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 崔光磊;張波;韓鵬獻;逄淑平;劉志宏;黃長水;姚建華;徐紅霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28F21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種傳熱板，特指一種高效能的均熱板。?

背景技術

電子工業技術的迅速發展，電子設備響應速度越來越快，而且在電子設備啟動過程中，容易出現瞬時功率“飆升”，由此導致電子設備的散熱問題變得越來越棘手。電子設備的功率越大，響應速度提高，局部產生的熱流密度越大，熱量容易在局部發生聚焦，導致局部溫度過高。均熱板的所解決的關鍵問題就是將熱量快速的擴展，減小局部溫度過高，防止出現熱點。?

均熱板通常用于需小體積或需快速導熱的產品。目前主要使用于服務器、高檔圖形卡等電子產品及平板加熱設備等。是熱導管散熱方式的有力競爭者。?

傳統的均熱板為平面板狀，上下各覆有一片無氧銅蓋板并相互密合，中心部分加工?

成空腔，空腔內壁面加工有毛細結構，空腔內部抽成真空，注入一定量的液體工作介質，然后完全密封。熱源產生的熱量使與均熱板的壁面處的工作介質氣化蒸發，帶走熱量，蒸汽在對面的冷卻壁面上凝結成液體放出熱量，熱量傳遞到外部散熱裝置上帶走。凝結下來的液體工作介質通過內壁面上的毛細芯結構回流到熱源部分，繼續氣化蒸發，進行下一輪循環。

如此工作循環使得高密度熱流擴散到大面積的外部散熱裝置上。實際應用時在平板?

上任兩點所測得溫度差可小于10℃以內，常見之均熱板其熱阻值為?0.25℃/W，使用溫度?0℃～100℃。

普通的均熱板由于其內部存在空腔及復雜結構,在體積上很難做到“薄”,而且也不適?

用于較高的溫度區間工作，導致平臺的機械性能下降或內部結構發生破壞，造成安全隱患。

人造石墨膜是一種新興的超高導熱材料。人造石墨膜采用特殊高分子膜經石墨化后?

制得，導熱率可達2000W/m·K（橫向），且制備相對簡單，是理想的高端導熱率器件。目前由人造石墨膜制成的導熱器件已成功應用于智能手機、平板電腦產品,成為優良的高熱導、輕質、穩定的導熱散熱器件。

基于人造石墨膜對均熱板的結構進行設計改造，有利于實現均熱板的輕薄化，也可?以擴大均熱板的使用溫度區間，拓展均熱板的應用領域。

發明內容

本實用新型提供一種基于人造石墨膜的均熱板，結構簡單，適用范圍廣，應用于導?熱散熱領域但不局限于散熱方面的應用。

本實用新型所提供的一種基于人造石墨膜的均熱板，其包括：外層由無氧銅/鋁金屬?板緊密結合形成的保護層。

中心為人造石墨膜層，人造石墨膜層采用特定類高分子薄膜經高溫熱解形成的高定向?結晶石墨膜或膨脹石墨膜；特定類高分子薄膜包括聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯、聚砜酰胺、聚酰亞胺、聚芳醚酮、中間相瀝青、聚對苯乙烯、聚對苯撐哦二唑薄膜。

人造石墨膜層與金屬層間覆有金屬粉末、金屬網或金屬絲狀物，熔融后形成燒結層。

本實用新型一種基于人造石墨膜的均熱板，其人造石墨膜的厚度可低于150?微米，整體厚度低于1.0?毫米。

本實用新型一種基于人造石墨膜的均熱板，充分利用了石墨膜的超高導熱特性，并通過粉末燒結技術改善了石墨膜與銅板之間的接觸，較傳統之殼體微通道均熱板相比，結構簡單，傳熱速率快，抗壓能力強，均熱板的穩定性好。

附圖說明

附圖1?是本實用新型所述基于人造石墨膜的均熱板結構示意圖（燒結前）。1為保護層；2為燒結層；3為人造石墨膜層。?

附圖2?是本實用新型所述基于人造石墨膜的均熱板結構示意圖（燒結后）。1為保護層；2為燒結層；3為人造石墨膜層。?

具體實施方式

在本實用新型中，基于人造石墨膜的平面快速導熱能力,改變了傳統均熱板的復雜結構,拓展了均熱板的使用溫度區間。下面結合人造石墨膜均熱板的制備過程對本實用新型做進一步描述。

實施例1：外層采用無氧銅金屬材料，以焊接或粘接連接并密封而形成中空的殼體；中間填充高定向結晶熱解石墨膜；石墨膜與鋁板之間覆有銅粉，在20MPa?壓力下800℃保溫2?小時的熱處理，銅粉熔融形成冷卻后得制緊實的高溫超導均熱板，平面熱導率在

400~800W/m·K。

實施例2：外層采用鋁金屬材料,中心層填充高定向結晶熱解石墨膜或膨脹石墨膜；金屬層與石墨膜層之間覆有無氧鋁網，在15MPa?壓力、650℃溫度下保持1.5?小時，鋁網熔融冷卻后制得高溫超導均熱板。