[發明專利]包括塊狀石墨烯材料的熱管理組件

有效

• 申請號: 201380061372.9
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104813751B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 范煒;劉翔;約翰·馬里納;亞倫·雷普
• 申請（專利權）人: 莫門蒂夫性能材料股份有限公司
• 主分類號: H05K3/10
• 分類號: H05K3/10;H05K7/20;B32B15/04
• 代理公司: 11332 北京品源專利代理有限公司
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

1.一種熱管理組件，其包括：

第一基板；

第二基板；

塊狀石墨烯材料，其設置在所述第一基板和所述第二基板之間；以及

熱結合層，其設置在(a)塊狀石墨烯層的第一表面和所述第一基板之間以及(b)塊狀石墨烯層的第二表面和所述第二基板之間，所述熱結合層包括(i)金屬基材料，其中所述金屬基材料從銀、錫、鉛、銀-銅、鎳或者其中兩種或更多種的組合中獨立地選取以及(ii)與所述塊狀石墨烯反應以形成碳化物的試劑，其中所述試劑選自鈦、鋯、鉻、鉿、鋁、鉭、鐵、硅或其中兩種或更多種的組合，其中所述熱結合層是單層，并且其中所述熱結合層獨立地具有20W/m-K或者更高的熱導率，并且熔融溫度小于所述基板的熔融溫度和所述塊狀石墨烯的熔融溫度。

2.根據權利要求1所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料包括至少3000個石墨烯層，所述石墨烯層以每毫米厚度至多1度的角度彼此平行。

3.根據權利要求2所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料表現出至少1000W/m-K的平面內熱導率。

4.根據權利要求2所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料表現出從1000W/m-K至1800W/m-K的平面內熱導率。

5.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述熱結合層具有與所述第一基板和所述第二基板的組成不同的組成。

6.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述第一基板和所述第二基板獨立地包括金屬或者陶瓷材料。

7.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述第一基板和所述第二基板獨立地包括銅、鋁、鎢、鉬、鎳、鐵、錫、銀、金、鈹或其中兩種或更多種構成的合金。

8.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述第一基板和所述第二基板獨立地包括氮化硅、碳化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鈹、氮化硼或其中兩種或更多種的組合。

9.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述第一基板包括銅、鋁、鎢、鉬、鎳、鐵、錫、銀、金、鈹或其中兩種或更多種構成的合金，并且所述第二基板包括氮化硅、碳化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鈹、氮化硼或其中兩種或更多種的組合。

10.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料的厚度為所述熱管理組件的總厚度的25％至95％。

11.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料的厚度為所述熱管理組件的總厚度的35％至90％。

12.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料是熱裂解石墨。

13.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述塊狀石墨烯材料包括至少3000個石墨烯層，并且所述塊狀石墨烯材料設置在所述組件中使得所述石墨烯層垂直于所述第一基板和所述第二基板定向。

14.根據權利要求13所述的熱管理組件，其中，具有從200W/m-K至1200W/m-K的跨平面熱導率。

15.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述熱結合具有小于10x10^-6K-m²/W的熱阻。

16.根據權利要求1-4中的任何一項所述的熱管理組件，其中，所述熱結合具有小于5x10^-6K-m²/W的熱阻。