本发明专利技术公开了一种相变导热片，包括多孔氧化铝骨架，该多孔极氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料。根据本发明专利技术的相变导热片以多孔氧化铝骨架作为导热骨架，在其内部填充有机相变材料。本发明专利技术的相变导热片在拥有高导热率的同时，在相对低的温度下，有机相变材料通过相变填充界面缝隙，极大地减小了界面热阻，是一种应用于散热器件等中的极为理想的热界面材料。本发明专利技术还公开了上述相变导热片的制备方法，具有工艺简单、易于操作、产率高、反应条件温和、能耗低等优点，适用于工业化的大规模生产。本发明专利技术还公开了一种多孔氧化铝骨架的制作装置，能够保证多孔氧化铝骨架的电解过程良好稳定地进行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学与工程
，具体地讲，涉及一种相变导热片及制作方法、以及多孔氧化铝骨架的制作装置。
技术介绍
近年来，温室效应、急剧加重的环境污染、以及燃油价格上涨等环境及资源问题，极大地推动了对能源存储进行有效利用等课题的研究。能源存储不仅能够减少供给和需求之间的不平衡，而且还可以提高能量系统的性能和可靠性，在存储能量方面起着很重要的作用。相变材料(Phasechangematerials，PCMs)是近年发展起来的一类高新技术材料；相变材料能够在其相变过程中产生吸热和放热效应，从而可起到热能储存和温度调控的作用。而在相变材料中，有机类相变储能材料因具有无过冷及析出、性能稳定、无毒性、无腐蚀性等优点，而受到储能领域研究者的广泛关注。目前使用最多的有机相变材料是石蜡，其具有诸如相变潜热量大、相变温度范围广、价格低等优点，在相变储能材料中应用较为广泛；但石蜡类有机相变材料仍存在导热系数小、不能定型及易溢出等缺点，因而有效克服其缺点，改善相变材料的应用，是石蜡类有机相变材料领域的研究热点。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种相变导热片及其制作方法，该相变导热片以多孔氧化铝骨架作为导热骨架，并利用填充在其孔隙内部的相变材料的相变储能性能，形成了一种优异的热界面材料。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种相变导热片，包括多孔氧化铝骨架，所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料。进一步地，所述有机相变材料的质量与所述多孔氧化铝骨架的质量之比为1:10～1:1。进一步地，所述有机相变材料选自石蜡、聚乙二醇、脂肪酸中的任意一种。进一步地，所述多孔氧化铝骨架与所述有机相变材料之间为物理接触。本专利技术的另一目的在于提供一种如上所述的相变导热片的制作方法，包括步骤：采用阳极氧化工艺制作多孔氧化铝骨架；向所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有机相变材料，获得所述相变导热片。进一步地，制作所述多孔氧化铝骨架的方法具体包括：S1、对铝片进行表面抛光处理；S2、在酸性电解液中，以所述铝片为阳极，在30V～40V的电压下对所述铝片进行阳极氧化4h～6h，得到第一氧化物；S3、将所述第一氧化物浸于第一酸液中，进行一次酸溶，得到第二氧化物；S4、参照步骤S2的工艺，对所述第二氧化物进行二次阳极氧化处理，得到第三氧化物；S5、将所述第三氧化物浸于第二酸液中，进行二次酸溶，获得所述多孔氧化铝骨架。进一步地，所述酸性电解液为酸、酸与醇的混合溶液、或酸与盐的混合溶液；所述酸的浓度为0.3mol/L～1mol/L，所述酸选自硫酸、草酸、磷酸、丙二酸、苹果酸、柠檬酸中的至少一种；所述醇选自甲醇、乙醇、丙醇中的至少一种；所述盐选自硫酸铝、草酸铝中的至少一种。进一步地，所述第一酸液为质量百分数为6％～10％的磷酸水溶液与质量百分数为1.8％的铬酸水溶液的混合溶液；所述第二酸液为质量百分数为5％～10％的磷酸水溶液。进一步地，所述一次酸溶时间为6h～8h；所述二次酸溶时间为10h～20h。本专利技术的另一目的还在于提供一种如上所述的多孔氧化铝骨架的制作装置，包括：电解槽，包括主槽以及设置于所述主槽的侧壁上的分槽，所述电解槽中盛装有酸性电解液，所述酸性电解液的液面高于所述分槽在所述主槽侧壁上的开口顶端；其中，所述分槽的自由端通过导电载片封口；以及电源，所述电源的正极连接至所述导电载片上，所述电源的负极上连接有电解阴极，所述电解阴极浸入所述酸性电解液中；其中，将铝片贴附于所述导电载片的内侧上，当所述电源接通后，所述铝片发生阳极氧化反应，所述铝片变为所述多孔氧化铝骨架。本专利技术通过制作多孔氧化铝骨架，然后以该多孔氧化铝骨架作为导热骨架，在其孔隙内部填充有机相变材料，最终获得相变导热片。比如，石蜡的导热系数为0.429W/(m·K)，而在本申请的技术方案中，随着多孔氧化铝骨架质量比例的增加，该相变导热片的导热系数逐渐增高，且当石蜡与多孔氧化铝骨架的质量之比不超过0.9时，测试过程中未出现明显的液体石蜡溢出，说明该相变导热片能大幅度提高导热性能、且能良好地将石蜡吸附于多孔氧化铝骨架内部，且导热系数最高可达7W/(m·K)，相变温度可控在50℃～60℃之间。本专利技术的相变导热片在拥有高导热率的同时，在相对低的温度下，有机相变材料通过相变填充界面缝隙，相比现有技术中的其他相变材料，极大地减小了界面热阻，是一种应用于散热器件等中的极为理想的热界面材料。同时，根据本专利技术的相变导热片的制备方法工艺简单、易于操作、产率高、反应条件温和、能耗低，适用于工业化的大规模生产。另外，本专利技术所公开的多孔氧化铝骨架的制作装置，相比一般的电解装置，避免通过夹子等固定组件来固定铝片，可保证电解过程连续、稳定地进行。附图说明通过结合附图进行的以下描述，本专利技术的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：图1是根据本专利技术的实施例的相变导热片的结构示意图。图2是根据本专利技术的实施例的多孔氧化铝骨架的结构示意图。图3是根据本专利技术的实施例的相变导热片的SEM图片。图4是根据本专利技术的实施例的多孔氧化铝骨架的制作装置的结构示意图。图5是根据本专利技术的实施例的多孔氧化铝骨架的SEM图片。具体实施方式以下，将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本专利技术，并且本专利技术不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本专利技术的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本专利技术的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。将理解的是，尽管在这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种物质，但是这些物质不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个物质与另一个物质区分开来。图1是根据本专利技术的实施例的相变导热片的结构示意图；图2是根据本专利技术的实施例的多孔氧化铝骨架的结构示意图。参照图1和图2所示，根据本实施例的相变导热片，其包括多孔氧化铝骨架100，该多孔氧化铝骨架100上具有若干通孔110；这些通孔110中填充有有机相变材料200；也就是说，有机相变材料200填充在该多孔氧化铝骨架100的孔隙中。具体来讲，有机相变材料200选自石蜡、聚乙二醇、脂肪酸中的任意一种；有机相变材料200的质量与多孔氧化铝骨架100的质量之比优选为1:10～1:1，从而使得该相变导热片具有良好的导热性能及相变性能。优选地，有机相变材料200不超出通孔110的端部；换句话说，填充在通孔110内部的有机相变材料200的最大填充量即为该有机相变材料200的两个端部与该多孔氧化铝骨架100的表面平齐。与此同时，填充在通孔110内部的有机相变材料200与该多孔氧化铝骨架100之间呈物理接触，也就是说，有机相变材料200并未与多孔氧化铝骨架100发生化学反应，并未生成任何的化学键。对本专利技术的相片导热片进行了扫描电镜测试(简称SEM)，结果如图3所示。本专利技术还提供了上述相变导热片的制作方法，具体包括如下步骤：步骤一：采用阳极氧化工艺制作多孔氧化铝骨架100。具体地，在制作多孔氧化铝骨架100时，首先对铝片进行表面抛光处理。例如，首先将厚度为1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种相变导热片，其特征在于，包括多孔氧化铝骨架，所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料。
【技术特征摘要】
1.一种相变导热片，其特征在于，包括多孔氧化铝骨架，所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料。2.根据权利要求1所述的相变导热片，其特征在于，所述有机相变材料的质量与所述多孔氧化铝骨架的质量之比为1:10～1:1。3.根据权利要求1或2所述的相变导热片，其特征在于，所述有机相变材料选自石蜡、聚乙二醇、脂肪酸中的任意一种。4.根据权利要求1所述的相变导热片，其特征在于，所述多孔氧化铝骨架与所述有机相变材料之间为物理接触。5.一种如权利要求1-4任一所述的相变导热片的制作方法，其特征在于，包括步骤：采用阳极氧化工艺制作多孔氧化铝骨架；向所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有机相变材料，获得所述相变导热片。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，制作所述多孔氧化铝骨架的方法具体包括：S1、对铝片进行表面抛光处理；S2、在酸性电解液中，以所述铝片为阳极，在30V～40V的电压下对所述铝片进行阳极氧化4h～6h，得到第一氧化物；S3、将所述第一氧化物浸于第一酸液中，进行一次酸溶，得到第二氧化物；S4、参照步骤S2的工艺，对所述第二氧化物进行二次阳极氧化处理，得到第三氧化物；S5、将所述第三氧化物浸于第二酸液中，进行二次酸溶，获得所述多孔氧化铝骨架。7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：纪亚强，孙蓉，符显珠，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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