[發明專利]一種微重力分子傳熱熱導體及用途

在審

• 申請號: 201510549920.3
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105091645A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 胡祥卿
• 申請（專利權）人: 胡祥卿
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;H05K7/20;F21V29/51;F21Y101/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明設計熱傳導技術，尤其涉及一種微重力分子傳熱熱導體及用途。

背景技術

目前的散熱體常見有：1.采用一般金屬材料（如銅或鋁）直接加工而成的散熱體，其缺點是非常浪費材料，體積大，重量大，無法解決100w以上功率散熱問題。2.用超導材料（如超導塑料，液態金屬）制成的散熱體，其缺點是成本太高，性能只在一般金屬材料直接加工而成的散熱體的基礎上略有提高，但性價比極低；3.采用重力熱管拼接制成的散熱體，其缺點是成本太高，材料浪費大，工藝復雜，無法大量生產，功效有限；4.用相變技術制成的散熱體；目前相變技術制作散熱器工藝尚未成熟，質量不穩定，不能根據需要任意設計腔體及外形，使用時有方向性，瞬間均溫性差，丙酮使用量大且沒有對介質進行可燃性降解，存燃爆安全隱患。

另外，在熱導體制備方案中，現普遍采用熱管技術和相變技術，熱管技術做大功率導熱體工藝復雜，成本高，拼接而成均溫性差，整體性能達不到大功率散熱要求，且無法克服熱傳導死角，不能實現瞬間均溫效果，相變技術對熱管技術有所改進，但無法解決方向性熱傳導問題，所形成的散熱體不能熱河方向使用，應用范圍小。

再者，目前熱導體中所使用的傳熱介質，沸點高，穩定性差，低溫下不能氣化。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種能瞬間均勻散熱，廣泛適用于大功率高熱密度熱傳導領域，制作方便，節省材料，熱阻小，成本低，無安全隱患的微重力分子傳熱熱導體。

本發明的目的之二在于提供上述微重力分子傳熱熱導體的用途。

作為本發明第一方面的微重力分子傳熱熱導體，包括一散熱體，所述散熱體具有一吸熱面和至少一散熱面，并在所述散熱體內設置一真空密封腔，所述真空密封腔內設置體積小于所述真空密封腔內體積的微重力分子熱傳導媒介。

在本發明的一個優選實施例中，在所述真空密封腔內相對所述吸熱面的那一內表面上設置有蒸發面，所述微重力分子熱傳導媒介在所述蒸發面上受熱后快速蒸發彌漫于整個真空密封腔內，并與所述散熱面相對的內表面進行熱傳導進行散熱。

在本發明的一個優選實施例中，在所述蒸發面上配置有若干蒸發凸起，以增加蒸發表面積。

在本發明的一個優選實施例中，所述蒸發面的面積與所述散熱面的面積之比為1：7-14。

在本發明的一個優選實施例中，所述微重力分子熱傳導媒介的體積為所述真空密封腔的體積的2/5。

在本發明的一個優選實施例中，在所述散熱面上設置有散熱片。

在本發明的一個優選實施例中，所述散熱片的根部與末端的厚度壁為5:2-4。

在本發明的一個優選實施例中，所述散熱體和所述散熱片采用6系鋁制成。

在本發明的一個優選實施例中，所述微重力分子熱傳導媒介為在13-18℃以上氣化的微重力分子熱傳導媒介。

在本發明的一個優選實施例中，所述微重力分子熱傳導媒介由以下在常溫下的質量百分比的原料配制而成：

液氨14-18%，丙酮38-49%，氯仿10-15%，酒精10-15%，乙酸21-28%，超微材料0.07%。

在本發明的一個優選實施例中，所述酒精為質量百分比濃度為98%的酒精。

在本發明的一個優選實施例中，所述超微材料為10^-2um的石墨粉。

作為本發明第二方面的微重力分子傳熱熱導體的應用，其用以制作大功率LED散熱器或高熱密度集成電路板散熱器。

本發明的真空密封腔體可以任意形狀，內部導通，其內的微重力分子熱傳導媒介遇熱源在13℃-18℃能迅速汽化，均勻充滿整真空密封腔體個密封空間并近音速擴散，分子運動消耗熱能的同時將熱傳遞于整個真空密封腔體密封腔體，真空密封腔體腔體內熱阻趨近于零，再通過增大的外接面（可以任意形狀），形成較大的熱遞度迅速將熱與外界交換，形成一個熱敏性極高的熱導體，從而達到熱傳遞效果，其熱流密度超過已知金屬20倍以上，是熱傳導領域的一個捷徑，產品外形可以任意設計，適用范圍無限廣泛。

本發明在散熱時真空密封腔內充滿氣化分子，可以任意方向設計、使用，可以大量量產且性價比高，比傳統散熱體節約材料4倍以上，重量減輕6倍以上。

本發明微重力分子熱傳導媒介該媒介在微重力條件下遇熱源迅速氣化，充滿整個密封空間，部分熱能迅速轉化為分子運動動能，從而消耗部分熱能，同時使整個空間迅速形成等溫，使空間內幾乎無熱阻，使點熱源瞬間變成體熱源。