超薄复合材料相变抑制传热板制造技术

本实用新型专利技术提供一种超薄复合材料相变抑制传热板，超薄复合材料相变抑制传热板为包括第一板材、第二板材及第三板材的复合板式结构；第一板材及第三板材分别位于第二板材的两侧，并与第二板材复合在一起；第一板材及第三板材二者中至少一者为包括至少两种材料层的复合板材；超薄复合材料相变抑制传热板的表面均为平面；超薄复合材料相变抑制传热板内部形成有具有特定形状的热超导管路，热超导管路内填充有传热工质。第一板材及第三板材包括至少两种材料层的复合板材，相变抑制传热板中的热超导管路位置的强度大幅提高；在保证足够的强度的前提下，所述超薄复合材料相变抑制传热板的厚度更小，具有体积小，重量轻等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于相变抑制传热领域，特别是涉及一种超薄复合材料相变抑制传热板。
技术介绍
传热学不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于电力、电子
，其中涉及10W功率微小器件散热器，散热板厚度≤1mm，并且槽道强度必须达到3.0MPa以上。如果采用传统的热管技术已无法满足这一要求，因此，必须采用传热效率高的相变抑制传热(PCI)板来解决。相变抑制(PCI)传热技术，是一种通过控制密闭体系中传热介质微结构状态而实现高效传热的全新技术。在传热过程中，液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性，实现一种目前尚未被世人所认知的全新的传热方式与机理。具有高传热速率和高热流密度，在实验室中测试的热流密度可高达600W/cm2。可广泛应用于航空航天、电力电子、通讯、计算机、高铁、电动汽车、太阳能和风电等行业。随着电力电子行业技术的进步，同时，传热技术也获得迅速发展，电子行业不断地向传热技术提出更高的要求和新的课题，但现有的相变抑制传热板在内部形成热超导管路之后强度较低，如果要保持足够的强度，相变抑制传热板的厚度会较大，限制了其在很多领域的应用；因此高强度超薄复合材料PCI技术的研发已成为市场主要导向。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种超薄复合材料相变抑制传热板，用于解决现有技术中相变抑制传热板存在的强度较低、厚度较大的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种超薄复合材料相变抑制传热板，所述超薄复合材料相变抑制传热板为包括第一板材、第二板材及第三板材的复合板式结构；所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置，所述第一板材及所述第三板材分别位于所述第二板材的两侧，并与所述第二板材复合在一起；所述第一板材及所述第三板材二者中至少一者为包括至少两种材料层的复合板材；所述超薄复合材料相变抑制传热板的表面均为平面；所述超薄复合材料相变抑制传热板内部形成有具有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述热超导管路通过吹胀工艺形成。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材通过辊压工艺复合在一起；所述第三板材包括凸起区域，所述凸起区域的表面为平面；所述热超导管路位于所述第一板材与所述第三板材之间，且所述热超导管路分布的区域与所述凸起区域相对应。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述热超导管路包括若干个第一槽道、第二槽道及连接通孔；所述第一槽道位于所述第一板材与所述第二板材之间；所述第二槽道位于所述第二板材与所述第三板材之间；所述连接通孔贯穿所述第二板材，且将相邻的所述第一槽道及所述第二槽道相连通；所述第二板材表面形成有与所述第一槽道及所述第二槽道相对应的凸起结构。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，相邻两所述第一槽道及相邻两所述第二槽道均相隔离，且所述第一槽道与所述第二槽道交错平行分布；所述连接通孔位于所述第一槽道及所述第二槽道之间，且将相邻的所述第一槽道及所述第二槽道相连通。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一槽道及所述第二槽道横截面的形状均为梯形，所述第一槽道及所述第二槽道纵截面的形状均为矩形。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述连接通孔的形状为圆形或椭圆形。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一槽道的横向尺寸与所述第二槽道的横向尺寸相同。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述复合板材为包括铜材料层与铝材料层的铜铝复合板材、包括不锈钢材料层与铝材料层的不锈钢铝复合板材、包括铁材料层与铝材料层的铁铝复合板材或包括铝合金材料层与铝材料层的铝合金铝复合板材；所述第一板材及所述第三板材中的所述铝材料层与所述第二板材相接触。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的一种优选方案，所述复合板材为通过辊压工艺形成的复合板材。本技术还提供一种超薄复合材料相变抑制传热板的制造方法，所述制造方法包括：制备第一板材、第二板材及第三板材共三块板材，所述第一板材及所述第三板材二者中至少一者为包括至少两种材料层的复合板材；所述第三板材包括凸起区域；将所述第一板材及所述第三板材的单面打毛，在所述第二板材形成连接通孔后将双面打毛；采用石墨印刷法分别在对应于所述凸起区域的所述第一板材的打毛面及所述第三板材的打毛面定义第一槽道及第二槽道的形状；将所述第一板材及所述第三板材分别置于所述第二板材两侧，所述第一板材及所述第三板材的打毛面与所述第二板材贴合并对齐，沿边铆合；将铆合在一起的所述三块板材加热至一定温度并维持一段时间后进行热轧加工以形成复合板式结构；向所述复合板式结构内充入高压流体至所述第二板材膨胀，在所述第二板材表面形成凸起结构的同时，在所述第一板材与所述第二板材之间及所述第二板材与所述第三板材之间分别形成与所述凸起结构相对应的第一槽道及第二槽道；所述第一槽道于所述第二槽道通过所述连接通孔相连通，并与所述连接通孔共同构成热超导管路；向所述热超导管路内充入传热工质并密封所述热超导管路。作为本技术的超薄复合材料相变抑制传热板的制造方法的一种优选方案，提供至少两种材料层，通过辊压工艺形成所述复合板材。如上所述，本技术的超薄复合材料相变抑制传热板，具有以下有益效果：1.第一板材及第三板材包括至少两种材料层的复合板材，相变抑制传热板中的热超导管路位置的强度大幅提高，抗拉强度＞4MPa；2.在保证足够的强度的前提下，所述相变抑制传热板的总厚度≤1mm，可应用于精密元件中，具有体积小，重量轻等优点；3.所述相变抑制传热板的外表面为铜层，可以直接进行钎焊或锡焊，便于操作，质量稳定，解决了相变抑制传热板与器件间的焊接问题。附图说明图1显示为本技术实施例一中提供的超薄复合材料相变抑制传热板的截面局部结构示意图。图2显示为本技术实施例一中提供的超薄复合材料相变抑制传热板中具有对应于第一槽道的石墨线路图案的第一板材的结构示意图。图3显示为本技术实施例一中提供的超薄复合材料相变抑制传热板中具有连接通孔的第二板材的结构示意图。图4显示为本技术实施例一中提供的超薄复合材料相变抑制传热板中具有对应于第二槽道的石墨线图案的第三板材的结构示意图。图5显示为本技术实施例二中提供的超薄复合材料相变抑制传热板的制造方法的流程图。元件标号说明1第一板材11、31第一材料层12、32第二材料层2第二板材3第三板材4热超导管路401第一槽道402第二槽道403连接通孔404对应于第一槽道的石墨线路图案405对应于第二槽道的石墨线路图案5灌装口6凸起结构7非管道部分S1～S7步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超薄复合材料相变抑制传热板，其特征在于，所述超薄复合材料相变抑制传热板为包括第一板材、第二板材及第三板材的复合板式结构；所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置，所述第一板材及所述第三板材分别位于所述第二板材的两侧，并与所述第二板材复合在一起；所述第一板材及所述第三板材二者中至少一者为包括至少两种材料层的复合板材；所述超薄复合材料相变抑制传热板的表面均为平面；所述超薄复合材料相变抑制传热板内部形成有具有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。

【技术特征摘要】
1.一种超薄复合材料相变抑制传热板，其特征在于，所述超薄复合材料相变抑制传热板为包括第一板材、第二板材及第三板材的复合板式结构；所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置，所述第一板材及所述第三板材分别位于所述第二板材的两侧，并与所述第二板材复合在一起；所述第一板材及所述第三板材二者中至少一者为包括至少两种材料层的复合板材；所述超薄复合材料相变抑制传热板的表面均为平面；所述超薄复合材料相变抑制传热板内部形成有具有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。2.根据权利要求1所述的超薄复合材料相变抑制传热板，其特征在于：所述热超导管路通过吹胀工艺形成。3.根据权利要求1所述的超薄复合材料相变抑制传热板，其特征在于：所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材通过辊压工艺复合在一起；所述第三板材包括凸起区域，所述凸起区域的表面为平面；所述热超导管路位于所述第一板材与所述第三板材之间，且所述热超导管路分布的区域与所述凸起区域相对应。4.根据权利要求1所述的超薄复合材料相变抑制传热板，其特征在于：所述热超导管路包括若干个第一槽道、第二槽道及连接通孔；所述第一槽道位于所述第一板材与所述第二板材之间；所述第二槽道位于所述第二板材与所述第三板材之间；所述连接通孔贯穿所述第二板材，且将相邻的所述第一槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：李居强，杨俊强，牛玉梅，
申请(专利权)人：浙江嘉熙科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33