[發明專利]一種高導熱金屬散熱片的制備方法

有效

• 申請號: 202010949763.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111992723B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 朱艷杰;朱勝利;王宏華
• 申請（專利權）人: 安徽德詮新材料科技有限公司
• 主分類號: B22F5/00
• 分類號: B22F5/00;B22F1/05;B22F3/10;B22F3/22;B22F3/24
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

本發明涉及導熱材料領域，尤其涉及一種高導熱金屬散熱片的制備方法。所述方法包括：將銅粉和錳鋼粉末混合，加入粘結劑混煉后利用注射成型工藝制為片狀，進一步進行脫脂、燒結和表面處理后即得到高導熱金屬散熱片。本發明大幅度地降低了原料成本，實現了低成本制備高性能散熱片的目的；散熱片導熱散熱性能良好，且均勻性高，不會出現集中發熱等現象；散熱片的力學性能較優，強度和韌性均衡；所制得散熱片具有良好的耐腐蝕性能，具有更長的使用壽命。

技術領域

本發明涉及導熱材料領域，尤其涉及一種高導熱金屬散熱片的制備方法。

背景技術

散熱片即散熱翅，常用于翅片式散熱器的組裝和制備，通常通過在普通的基管上加裝翅片來達到強化傳熱的目的，是一種常見的散熱、導熱結構。如汽車空調中平行流換熱器即采用有波形散熱片，用以實現傳熱、換熱的目的。

其中，基管通常采用鋼管、不銹鋼管和銅管等，翅片也采用鋼帶、不銹鋼帶、銅帶和鋁帶等，但是，采用鋼帶、不銹鋼帶和鋁帶等傳熱、導熱性能有限，而采用金屬銅雖然導熱性能優異，但是抗腐蝕性較差，成本高昂，力學性能也相對較差。

此外，部分本領域技術人員為提高散熱片的性價比，采用了合金化處理，以成本較低的不銹鋼作為基體，在不銹鋼表面通過電鍍或化學鍍等方式制備銅層，以采用較低的成本制備得到了傳熱性能較好的銅鋼復合散熱片材料，但是，該方式所制得銅層抗腐蝕性差，在使用過程中容易腐蝕，并且其導熱性均勻性差，同一銅鋼復合散熱片表面的溫度出現明顯的梯度差，在使用腐蝕后溫度梯度差更加明顯，甚至產生部分集中發熱的現象。

為解決上述散熱片所存在的問題，本領域技術人員進行了多方面的研究和改進。如中國專利局于2017年1月18日公開的一種多孔銅散熱片及其制備方法的發明專利授權，授權公開號為CN103747659B，其采用高壓氣體配合的方式利用高壓氣在熔融銅中形成氣泡進一步固化形成垂直且平行的氣孔，以增大散熱面積，實現提高傳熱效率、散熱效果的目的。但是，該技術方案仍存在原料成本較為高昂的問題。

發明內容

為解決現有的散熱片存在導熱性差，或成本高昂、耐腐蝕性差和力學性能差，整體性能和成本上難以協調，性價比較為有限，而改進方案或存在導熱性不均、或仍存在成本較高等問題，本發明提供了一種高導熱金屬散熱片的制備方法。本發明的目的在于：一、采用較低的成本制備具有優異導熱性能的散熱片；二、確保整體散熱片的導熱性均勻，能夠實現均勻散熱；三、提高散熱片的導熱散熱性能；四、確保整體散熱片保持較優的力學性能。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種高導熱金屬散熱片的制備方法，

所述方法包括以下步驟：

將銅粉和錳鋼粉末混合，加入粘結劑混煉后利用注射成型工藝制為片狀，進一步進行脫脂、燒結和表面處理后即得到高導熱金屬散熱片。

本發明方法選用銅鋼粉末復合，且特選采用錳鋼復合銅粉，利用金屬注射成型工藝(Metal Injection Molding，簡稱MIM)實現散熱片的一體化制備，該方式制備所得的散熱片成本、密度以及各方面性能均更加均勻，不會出現明顯的如散熱梯度差等問題，并且，MIM工藝所制得的散熱片致密性較佳，整體力學性能較優，尤其在銅和錳鋼配合時，成分之間產生固溶強化，提高了散熱片的韌性和強度，有利于后續的燒結和表面處理。并且，錳鋼相較于常規散熱片采用的不銹鋼，成本也更加低廉，以相同目數的材料而言，原料成本可降低約70％以上。

作為優選，

所述銅粉和錳鋼粉均為500～600目粉體；

所述錳鋼粉中錳含量為14～16wt％錳。