一种变热阻器制造技术

本发明专利技术公开一种变热阻器，其特征在于，包括：第一导体层，第二导体层，绝缘层，第一电磁屏蔽层，第二电磁屏蔽层和封装层，所述绝缘层为空心柱体，所述封装层设置于所述绝缘层外侧，所述第一导体层设置于所述绝缘层的上侧，所述第一电磁屏蔽层设置于所述第一导体层上侧，所述第二导体层设置于所述绝缘层的下侧，所述第二电磁屏蔽层设置于所述第二导体层下侧，所述绝缘层、所述第一导体层和所述第二导体层形成一个封闭空间，所述封闭空间内填充有热智能材料，所述第一导体层和所述第二导体层用于加载不同强度的电场，所述热智能材料的热导率随加载电场的强度不同而变化。本发明专利技术的变热阻器，可根据所保护器件的实时温度进行实时调控，热阻的调控范围是在一定区间里连续可变的，可更好的满足器件温度控制的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种变热阻器
本专利技术涉及一种变热阻器，具体涉及一种基于热导率可变的热智能材料的变热阻器。
技术介绍
现有的可调节热阻的热控部件为热二极管，但是热二极管对热阻的调控只有特定的两种模式，热二极管是指一种只允许热流向一个方向流动，而不允许向相反的方向流动的热管，即当温度高到一定程度的时候热二极管才会散热，否则热二极管不起作用。无法满足器件(如光学传感器、原子钟等)对温度调控精度的更高要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种变热阻器，可根据温度调节变热阻器的热阻值。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种变热阻器，包括：第一导体层，第二导体层，绝缘层，第一电磁屏蔽层，第二电磁屏蔽层和封装层，所述绝缘层为空心柱体，所述封装层设置于所述绝缘层外侧，所述第一导体层设置于所述绝缘层的上侧，所述第一电磁屏蔽层设置于所述第一导体层上侧，所述第二导体层设置于所述绝缘层的下侧，所述第二电磁屏蔽层设置于所述第二导体层下侧，所述绝缘层、所述第一导体层和所述第二导体层形成一个封闭空间，所述封闭空间内填充有热智能材料，所述第一导体层和所述第二导体层用于加载不同强度的电场，所述热智能材料的热导率随加载电场的强度不同而变化。可选的，所述热智能材料为软凝聚态物质。可选的，所述热智能材料为氧化石墨烯纳米颗粒悬浮液，碳纳米纤维纳米颗粒悬浮液，石墨烯纳米颗粒悬浮液或碳纳米管颗粒悬浮液。可选的，所述第一导体层和所述第二导体层为导电性良好的材料。可选的，所述第一导体层和所述第二导体层的材料为铝、铜或合金钢。可选的，所述第一导体层连接第一导线，所述第二导体层连接第二导线，所述第一导线和所述第二导线分别连接电源的两极，所述电源为直流或交流电源。可选的，所述第一电磁屏蔽层和所述第二电磁屏蔽层为绝缘涂层。可选的，所述封装层为绝缘材料。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术的变热阻器，可根据所保护器件的实时温度进行实时调控加载在变热阻器上的电场强度，从而调节变热阻器的热阻值，而且热阻的调控范围是在一定区间里连续可变的，可更好的满足器件温度控制的精度要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的变热阻器的实施例1的结构示意图；图2为本专利技术的变热阻器的实施例2的结构示意图；图3为本专利技术的变热阻器的使用方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在电学领域，可调电阻器能够动态的改变电路中的电阻值，是一个很重要的调节电路中电流大小的元件。同样，可变热阻的热阻器也是热学领域必不可少的关键器件，但是变热阻器件的专利技术尚处于空白阶段。本专利技术的目的是提供一种热阻可实时调控的变热阻器，可根据温度调节变热阻器的阻值。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1图1为本专利技术的变热阻器的实施例一的结构示意图。如图1所示，所述变热阻器包括：第一电磁屏蔽层1，第二电磁屏蔽层2，第一导体层3，第二导体层4，绝缘层6和封装层7，所述绝缘层6为空心柱体，所述封装层7设置于所述绝缘层6外侧，所述第一导体层3设置于所述绝缘层6的上侧，所述第一电磁屏蔽层1设置于所述第一导体层3上侧，所述第二导体层4设置于所述绝缘层6的下侧，所述第二电磁屏蔽层2设置于第二导体层4下侧，所述绝缘层6、所述第一导体层3和所述第二导体层4形成一个封闭空间，所述封闭空间内填充有热智能材料5，所述第一导体层3和第二导体层4分别连接导线1和导线2，用于加载不同强度的电场，所述热智能材料5的热导率随加载电场的强度不同而变化。另外，绝缘层6为空心圆柱体，第一导体层3，第二导体层4均为圆形。热智能材料5为软凝聚态物质。第一导体层3和第二导体层4的材料为铝。第一电磁屏蔽层1和第二电磁屏蔽层2为绝缘涂层。封装层7为橡胶。第一导线和第二导线连接直流电源两极。热智能材料采用电场调控热导率的热智能材料，该材料为软物质，其热导率在电场调控下发生显著变化，能够实现从隔热状态转变到良好导热的状态，表1为热智能材料关键技术指标。软物质(softmatter)是指处于固体和理想流体之间的物质，又称软凝聚态物质。一般由大分子或基团组成，包括液晶、聚合物、胶体、膜、泡沫、颗粒物质、生命体系物质(如DNA、细胞、体液、蛋白质)等。可以是固－液混合物、液－液混合物、气－液混合物等。表1热智能材料关键技术指标本申请的热智能材料采用的是氧化石墨烯纳米颗粒悬浮液。在无电场作用时，氧化石墨烯片的排列杂乱无章，在电场的作用下，石墨烯这种片状颗粒会沿电场方向排列，并形成首尾相接的链状结构，形成一种良好的导热通路。所以材料的热导率会提高。对于这种材料的选择，主要是选用棒状或片状的低维高导热的纳米颗粒配置悬浮液。实施例2图2为本专利技术的变热阻器的实施例一的结构示意图。与实施例1不同的是，第一导体层3，第二导体层4均为矩形，第一导体层3，第二导体层4和绝缘层6构成一个为空心长方体。封装层7为橡胶。第一导线和第二导线连接直流电源两极。热智能材料5为碳纳米纤维纳米颗粒悬浮液。第一导体层3和第二导体层4的材料为铜。实施例3与上述实施例不同的是，第一导体层和第二导体层的材料为合金钢。热智能材料5为石墨烯纳米颗粒悬浮液。第一导线和第二导线连接交流电源两极。实施例4与上述实施例不同的是，第一导体层和第二导体层的材料为铜。热智能材料为碳纳米管颗粒悬浮液。第一导线和第二导线连接交流电源两极。本专利技术的变热阻器，可根据所保护器件的实时温度进行实时调控加载在变热阻器上的电场强度，从而调节变热阻器的热阻值，而且热阻的调控范围是在一定区间里连续可变的，可更好的满足器件温度控制的精度要求。本专利技术的热阻可实时调控的变热阻器的使用办法，如图3所示。热耗随时间变化的被控对象通过该变热阻器对外界低温环境散热。若使用普通散热系统，则传出的热量恒定而不随时间变化，被控对象温度会大幅度波动；而使用本专利技术的热阻可实时调控的变热阻器，则可根据热耗(或被控对象温度)随时间的变化，相应调整电场的开或关以及电场强度，确保本专利技术的热阻可实时调控的变热阻器的热阻的变化与被控对象热耗变化同步，即热耗大时，变热阻器的热阻减小，热耗小时，变热阻器的热阻增大，这样即可保证系统的温度随时间变化基本恒定不变，也即实现了实时智能热控。卫星的锂离子蓄电池是一个典型例子，其放电模式和充电模式热耗差异很大，存在不均衡的散热需求，且在地影季和长光照季的工作温度要求也不同，因此传统的热控技术很难满足温度控制要求或需要较多的重量和功耗资源。采用本专利技术提供的变热阻器可以很好的解决这一问题。本专利技术提供的热控部件具有无机械部件、重量轻、耗能低、响应快、寿命长等优点。本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变热阻器，其特征在于，包括：第一导体层，第二导体层，绝缘层，第一电磁屏蔽层，第二电磁屏蔽层和封装层，所述绝缘层为空心柱体，所述封装层设置于所述绝缘层外侧，所述第一导体层设置于所述绝缘层的上侧，所述第一电磁屏蔽层设置于所述第一导体层上侧，所述第二导体层设置于所述绝缘层的下侧，所述第二电磁屏蔽层设置于所述第二导体层下侧，所述绝缘层、所述第一导体层和所述第二导体层形成一个封闭空间，所述封闭空间内填充有热智能材料，所述第一导体层和所述第二导体层用于加载不同强度的电场，所述热智能材料的热导率随加载电场的强度不同而变化。

【技术特征摘要】
1.一种变热阻器，其特征在于，包括：第一导体层，第二导体层，绝缘层，第一电磁屏蔽层，第二电磁屏蔽层和封装层，所述绝缘层为空心柱体，所述封装层设置于所述绝缘层外侧，所述第一导体层设置于所述绝缘层的上侧，所述第一电磁屏蔽层设置于所述第一导体层上侧，所述第二导体层设置于所述绝缘层的下侧，所述第二电磁屏蔽层设置于所述第二导体层下侧，所述绝缘层、所述第一导体层和所述第二导体层形成一个封闭空间，所述封闭空间内填充有热智能材料，所述第一导体层和所述第二导体层用于加载不同强度的电场，所述热智能材料的热导率随加载电场的强度不同而变化。2.根据权利要求1所述的变热阻器，其特征在于，所述热智能材料为软凝聚态物质。3.根据权利要求1或2所述的变热阻器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹炳阳，乔德山，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11