【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热管理，具体为一种液态金属作为热界面材料应用的方法。
技术介绍
1、随着科技的飞速发展，电子设备，尤其是高性能计算设备的功率密度和集成度不断提高，导致这些设备在运行过程中产生了大量的热量，如何有效地将这些热量从热源传导至散热器，成为了热管理
亟待解决的关键问题。
2、传统的热界面材料，虽然在一定程度上能够满足散热需求，但在高功率密度的应用场景下，其导热性能逐渐显现出局限性，这些材料往往存在导热系数低、热阻大、易老化问题，难以满足日益增长的散热需求，因此，提出了一种液态金属作为热界面材料应用的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的为了弥补现有技术的不足，提供了开发一种液态金属作为热界面材料应用的方法，本专利技术提供的液态金属作为热界面材料，通过智能响应材料的相变特性，能够在特定条件下自动调整形态，形成更加紧密的接触界面，显著提升导热性能，同时，封装层的设置有效防止了液态金属的泄漏和受外界环境影响，保证了材料的稳定性和可靠性。
2、本专利技术为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种液态金属作为热界面材料应用的方法，该方法具体步骤为；
3、s100，液态金属层的制备：选用具有高导热性的液态金属，作为核心导热介质，该液态金属在常温下即展现出优异的导热性能；
4、s200，智能响应材料层的制备与结合：覆盖于液态金属层之上和与之混合，采用形状记忆聚合物智能材料，这些材料能在特定温度阈值下发生相变，从固态转变为弹性态，从而
5、s300，封装与应用：为保护内部材料，防止液态金属泄漏，采用耐高温、耐腐蚀的封装材料对整体进行封装。
6、进一步地，所述s100的具体步骤为：
7、s101，材料选择：对多种液态金属进行深入研究，重点考察其导热性、熔点、化学稳定性和毒性及成本因素，选定镓铟锡合金作为核心导热介质；
8、s102，合金配制：使用高精度天平，按照预定比例为镓：铟：锡＝1:2:3，精确称量镓、铟、锡三种金属原料，对于需要配制总质量为m克的合金，称量镓的质量为mx/(x+y+z)克，称量铟的质量为my/(x+y+z)克，称量锡的质量为mz/(x+y+z)克，要配制100克的合金，则称量镓的质量为100×1(x+y+z)克，称量铟的质量为my/(x+y+z)克，称量锡的质量为mz/(x+y+z)克，将称量好的金属原料放入真空和惰性气体保护下的熔炉中，加热使金属完全熔化并混合均匀，控制加热速率、温度以及加热速率，其中加热速率＝(最终温度-初始温度)/加热时间，即在2小时内将初始温度为20℃的金属原料加热到800℃，则加热速率为(800-20)/(2×60)＝6.33℃/分钟，将熔化后的合金液缓慢冷却至室温；
9、s103，涂布或注入：将制备好的镓铟锡合金再次加热至熔化状态，根据具体应用场景，采用熔化工艺将液态金属涂布于预设形状的基材上，或注入至特定的模具中，对涂布或注入后的液态金属进行快速冷却，以固定其形态并防止其重新凝固前发生流动；
10、s104，导热性能测试：使用专业的导热性能测试设备，对制备好的液态金属层进行导热性能测试，评估液态金属层在不同温度、湿度及化学环境下的稳定性。
11、更进一步地，所述s100的具体步骤还包括封装处理：为防止液态金属泄漏和受外界环境影响，对液态金属层进行封装处理，选择封装材料，包括耐高温、耐腐蚀的聚合物和金属箔，将其紧密地包裹在液态金属层外部，形成稳定的复合材料结构。
12、更进一步地，所述s200具体步骤为：
13、s201，材料选择与加工：选择具有相变温度、良好形状记忆效应、化学稳定性及与液态金属兼容性的形状记忆聚合物，对聚合物原料进行熔融、混合、挤出和注塑加工，制备成薄膜、纤维和特定形状的预制件；
14、s202，液态金属层准备：镓铟锡合金已按前述步骤制备完成，确保液态金属层表面清洁无杂质，处于稳定状态；
15、s203，覆盖与嵌入：将形状记忆聚合物薄膜和预制件轻轻覆盖在液态金属层表面，使用特殊工艺将聚合物纤维或颗粒嵌入液态金属中，若聚合物与液态金属间需要更强的结合力，可在不损坏液态金属性能的前提下，对复合材料进行短暂热处理，以促进界面融合；
16、s204，温控系统安装：在复合材料周围安装温控系统，设置加热元件和温度传感器控制环境温度，当环境温度达到预设的特定温度阈值时，形状记忆聚合物将发生相变，从固态转变为弹性态，从而改变其形状和体积，在相变过程中，形状记忆聚合物的变形将驱动液态金属层形成更加紧密的接触界面。
17、更进一步地，所述s200具体步骤还包括：
18、s205，性能验证与调整，对复合材料进行导热性能测试，验证其在相变前后的导热性能变化，通过显微镜和成像技术观察液态金属与形状记忆聚合物之间的接触界面，评估相变对界面形态的影响，根据测试结果，对形状记忆聚合物的相变温度、液态金属的配比、复合材料的制备工艺参数进行调整，完成性能验证后，对复合材料进行封装处理，保护其不受外界环境影响，在使用过程中的稳定性和可靠性，随后，将复合材料应用于需要高效热传导的场合，包括电子设备散热、热管理系统。
19、更进一步地，所述s203特殊工艺具体为：
20、步骤一，预处理液态金属层：确保镓铟锡合金表面清洁无杂质，通过超声波清洗或化学清洗等方法进行处理，将液态金属层加热至略高于其熔点的温度，以使其表面轻微熔化，形成更加平滑和易于结合的界面；
21、步骤二，聚合物材料预热：对形状记忆聚合物薄膜、预制件或纤维进行预热处理，以使其软化并具备更好的嵌入性能，预热温度应低于其相变温度，避免在嵌入过程中发生不必要的相变；
22、步骤三，嵌入工艺：将预热后的形状记忆聚合物薄膜轻轻覆盖在液态金属层表面，确保无气泡和褶皱产生，对于预制件，则根据设计需求放置在液态金属层上的特定位置，对于需要将聚合物纤维或颗粒嵌入液态金属中的情况，可采用以下方法之一：
23、机械嵌入：使用特制的机械装置包括但不限于精密针头和微型压辊将聚合物纤维或颗粒压入液态金属层中，控制嵌入深度和均匀性；
24、化学辅助嵌入：利用聚合物与液态金属之间的表面张力差异，结合化学溶剂或表面活性剂，辅助聚合物纤维或颗粒的嵌入过程；
25、热处理：在不影响液态金属性能的前提下，对复合材料进行短暂的热处理，以促进液态金属与形状记忆聚合物之间的界面融合，增强结合力；
26、步骤三、冷却与固化：嵌入完成后，迅速对复合材料进行冷却处理，以固定液态金属的形态并防止其重新凝固前发生流动，对于需要固化的形状记忆聚合物部分，根据材料特性选择合适的固化条件进行固化处理；
27、步骤四、界面检测：使用显微镜、成像技术或其他非破坏性检测手段，对液态金属与形状记忆聚合物之间的接触界面进行检测，确保无缺陷、无裂纹本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，该方法具体步骤为：
2.根据权利要求1所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S100的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S100的具体步骤还包括封装处理：为防止液态金属泄漏和受外界环境影响，对液态金属层进行封装处理，选择封装材料，包括耐高温、耐腐蚀的聚合物和金属箔，将其紧密地包裹在液态金属层外部，形成稳定的复合材料结构。
4.根据权利要求1所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S200具体步骤为：
5.根据权利要求4所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S200具体步骤还包括：
6.根据权利要求4所述的一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S203的特殊工艺具体为：
7.根据权利要求1所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述S300的具体步骤还包括：
8.根据权利要求7所述一种液态金属作为热界面材
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，该材料的应用具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，该方法具体步骤为：
2.根据权利要求1所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述s100的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述s100的具体步骤还包括封装处理：为防止液态金属泄漏和受外界环境影响，对液态金属层进行封装处理，选择封装材料，包括耐高温、耐腐蚀的聚合物和金属箔，将其紧密地包裹在液态金属层外部，形成稳定的复合材料结构。
4.根据权利要求1所述一种液态金属作为热界面材料应用的方法，其特征在于，所述s200具体步骤为...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉楠，曹勇，羊尚强，孙爱祥，窦兰月，
申请(专利权)人：深圳市鸿富诚新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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