[發明專利]一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯及其制造方法

在審

• 申請號: 201910506732.0
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110267493A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 湯勇;孫亞隆;丁鑫銳;萬珍平;袁偉;陸龍生;李宗濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

本發明涉及一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯，包括一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構；一級多孔骨架結構為柔性層，均布有一級孔隙，一級多孔骨架結構的厚度和一級孔隙的大小均為毫米級；二級微納多孔結構均布有二級孔隙，二級微納多孔結構的厚度為納米級，二級孔隙的大小為微米級，或部分二級孔隙的大小為微米級、部分二級孔隙的大小為納米級；二級微納多孔結構附著在一級多孔骨架結構的表面；還包括三級納米結構，三級納米結構附著在一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構的表面。還涉及一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯的制造方法。本發明能夠同時達到超薄、柔性和毛細性能強等散熱需求，屬于超薄熱管技術領域。

技術領域

本發明涉及超薄熱管技術領域，具體涉及一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯及其制造方法。

背景技術

近年來，隨著智能手機、智能手表和其他微電子器件的快速發展，其發熱功率日益增長，而有效散熱體積逐漸減小，電子芯片的散熱問題日益嚴峻。超薄熱管具有極高的熱導率和超薄的厚度，是解決微電子器件散熱難題的理想方案。作為超薄熱管核心部件的吸液芯，決定了超薄熱管的傳熱性能。現有超薄熱管的吸液芯大多采用微溝槽結構或絲網結構，其毛細性能較差，難以滿足日益增長的散熱需求。此外，微電子器件的柔性化方向發展要求散熱器件也具有較好的柔性。

現有技術中不存在同時具備柔性好和毛細性能好的吸液芯。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種兼具柔性好和毛細性能好的具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯，同時提供了具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯的制造方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯，包括一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構；一級多孔骨架結構為柔性層，均布有一級孔隙，一級多孔骨架結構的厚度和一級孔隙的大小均為毫米級；二級微納多孔結構均布有二級孔隙，二級微納多孔結構的厚度為納米級，二級孔隙的大小為微米級，或部分二級孔隙的大小為微米級、部分二級孔隙的大小為納米級；二級微納多孔結構附著在一級多孔骨架結構的表面。此處所說的表面含一級多孔骨架結構的一級孔隙以內的表面和一級孔隙以外的表面。

作為一種優選，一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯，還包括三級納米結構；三級納米結構均布有三級孔隙，三級孔隙的大小為納米級；三級納米結構附著在一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構的表面。此處所說的表面含一級多孔骨架結構的一級孔隙以內的表面和一級孔隙以外的表面，含二級微納多孔結構的二級孔隙以內的表面和二級孔隙以外的表面。

作為一種優選，一級多孔骨架結構為網狀，為金屬絲網或者金屬纖維燒結氈。

作為一種優選，二級微納多孔結構僅附著在一級孔隙的內表面。

作為一種優選，一級多孔骨架結構為縱橫交錯的網狀結構。

作為一種優選，一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯，還包括沿著縱向或橫向延伸的貫穿吸液芯的溝槽。

作為一種優選，金屬絲或金屬纖維的直徑為0.2-0.5mm，相鄰兩平行金屬絲或金屬纖維之間的距離為1-3mm；溝槽的兩端距離一級多孔骨架結構的邊緣為5-10mm；一級多孔骨架結構的厚度為0.05-0.15mm。

一種具有分級多孔結構的柔性超薄吸液芯的制造方法，其特征在于：包括如下步驟：a.制作網狀的一級多孔骨架結構；b.二級微納多孔結構通過電化學沉積、固相燒結或物理濺射工藝附著在一級多孔骨架結構的一級孔隙的內表面，并通過燒結工藝將一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構固定在一起；c.采用物理噴涂、化學腐蝕或化學氣象沉積工藝后，再通過燒結工藝制作三級納米結構，制作的同時附著于一級多孔骨架結構和二級微納多孔結構的表面。

作為一種優選，步驟c后，通過激光加工方法去除吸液芯結構形成溝槽。