[發明專利]一種光纖激光器用相變導熱材料、制備方法及應用方法

有效

• 申請號: 201810872045.6
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108997980B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 戴曉軍;蔡華強;何亭;潘忠奔;張衍;蓋景剛
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所;四川省新材料研究中心
• 主分類號: C09K5/06
• 分類號: C09K5/06;C09K5/14;H01S3/042;H01S3/067
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 吳瑞芳

1.一種光纖激光器用相變導熱材料的制備方法，其特征在于，所述相變導熱材料由如下質量百分比的組分制備而成：

銦：55~58%wt％；

錫：17~20%wt％；

鉍：20~25%wt％；

鋁：1~2%wt％；

鎵；0.5~5%wt％；

石蠟：1~2%wt％；各組分的質量百分比之和為100wt％；

所述相變導熱材料的熔點為50~80℃；

所述相變導熱材料在80℃時的導熱系數為65~90W/m·K；

所述制備方法包括以下步驟：（1）將配方量的銦、錫、鉍、鋁、鎵低熔點金屬原料混合均勻，得到原料混合物；（2）將所述原料混合物在真空或惰性氣體氣氛下在一定溫度下加熱一定時間至原料混合物充分熔化混合，然后在真空或惰性氣體氛圍下將其冷卻到室溫，得到低熔點金屬合金；（3）采用惰性氣體霧化法對所述低熔點金屬合金加工，得到低熔點金屬合金粉末，加入配方量的石蠟混合均勻后得到相變導熱材料；

所述步驟（2）中加熱溫度為650~700℃，升溫速率為5~10℃/min，加熱時間為1~2小時，冷卻過程中降溫速率為3~5℃/min。

2.一種如權利要求1所述的制備方法得到的光纖激光器用相變導熱材料的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）在熱沉凹槽底部加入相變導熱材料；（2）將雙包層光纖放入熱沉凹槽，然后在光纖與熱沉凹槽空隙處填滿所述相變導熱材料，使光纖完全包裹在其中；（3）將導熱密封膠涂覆在光纖熱沉凹槽頂部和熱沉表面，將光纖和相變導熱材料密封于熱沉凹槽內；（4）當光纖激光器工作時，雙包層光纖會發熱，溫度達到50~80℃后，凹槽中的相變導熱材料吸收熱量發生相變，由固態熔化為液態，之后，液態相變導熱材料持續將光纖的熱量傳導給熱沉，保證激光器正常穩定工作。

3.根據權利要求2所述的相變導熱材料的應用方法，其特征在于，所述步驟（1）中相變導熱材料加入的厚度為30~50μm。

4.根據權利要求2所述的相變導熱材料的應用方法，其特征在于，所述步驟（2）中相變導熱材料的厚度不大于熱沉凹槽的深度。

5.根據權利要求2所述的相變導熱材料的應用方法，其特征在于，所述步驟（3）中導熱密封膠涂覆層厚度0.5~2mm。

6.根據權利要求2所述的相變導熱材料的應用方法，其特征在于，所述步驟（3）中導熱密封膠為經過導熱填料填充的環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯、有機硅樹脂、合成橡膠中的任意一種或幾種。