一种轻质散热板制造技术

本发明专利技术提供了一种轻质散热板，包括封闭的外壳体，外壳体内设有固体的导热层，外壳体为镁合金蒙皮，导热层的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能。本发明专利技术提供的轻质散热板通过使用镁合金蒙皮作为散热板的外壳体，对于同体积的铝合金散热板而言，在满足散热板结构强度要求下还可降低散热板的重量，使其进一步轻量化，同时在外壳体中间内设有固体的导热层，导热层的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能，进一步提高轻质散热板的整体热传导性能，即提高了轻质散热板在板件平面内快速散热的能力。

A light heat dissipation plate

The invention provides a lightweight heat dissipating plate, including a closed outer shell, in which a solid heat conducting layer is arranged, and the shell body is a magnesium alloy skin. The thermal conductivity of the heat conducting layer is superior to that of the magnesium alloy skin. The lightweight heat dissipating plate provided by the invention uses the magnesium alloy skin as the shell body of the heat dissipating plate. For the aluminum alloy heat dissipating plate of the same volume, the weight of the heat dissipating plate can be reduced to further lighten the weight of the heat dissipating plate, and a solid heat conducting layer and a heat conducting layer are arranged in the middle of the outer shell to meet the structural strength requirements of the heat dissipating plate. The thermal conductivity of the lightweight radiator is better than that of the magnesium alloy skin, which further improves the overall thermal conductivity of the lightweight radiator, that is, the ability of the lightweight radiator to rapidly dissipate heat in the plane of the plate.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质散热板
本专利技术涉及航天器热控制领域，特别涉及一种轻质散热板。
技术介绍
随着国防科技的飞速发展，卫星类航天器将集成更多的功能模块以满足其更高的应用要求。为实现诸多功能，各个模块中的单机电子设备都在向小型化发展，这为航天器热控制系统带来了热源分布分散和单个热源高热流密度的问题。为了消除设备稳定运行时由高热流密度冲击带来的安全隐患，设计者们一般将电子设备直接安装在具有散热作用的结构板件上，使得各个热源点的热量快速均布到板件平面内，再通过板件平面辐射向外界。因此设计人员对这类散热板件的要求是：在具有足够结构强度的前提下，兼具在板件平面内快速均温散热的能力。在目前的卫星热控设计中，一般选择铝合金薄板作为解决此类散热问题的答案，这是基于其同时具备优良的传热能力和结构强度的特点。但这种铝合金扩热板在实际应用时，存在以下问题：1、铝的比重决定了铝合金扩热板在重量上无法满足更高的轻量化要求；2、随着星载电子设备散热要求的提高，设计上对于扩热板的散热能力要求也随之提高，单纯使用铝合金板件无法满足更高的散热要求。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种轻质散热板。本专利技术提供一种轻质散热板，包括封闭的外壳体，外壳体内设有固体的导热层，外壳体为镁合金蒙皮，导热层的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能。优选地，导热层为石墨层。优选地，镁合金蒙皮的外表面上设有保护膜层。优选地，外壳体包括相对设置的上壳体与下壳体，上壳体与下壳体的边缘处密封连接。优选地，密封连接为真空扩散焊接。优选地，导热层通过粘合剂连接于外壳体的内表面上。优选地，粘合剂包括聚乙烯醇溶液、聚乙烯缩丁醛溶液或环氧树脂粘合剂，其中聚乙烯醇溶液和聚乙烯缩丁醛溶液的浓度范围皆在8％～10％，环氧树脂粘合剂包括环氧树脂以及固化剂，环氧树脂与固化剂质量比为1:1～3:1。优选地，导热层和外壳体中其中一个设有凸起，另一个设有凹槽，凸起与凹槽插接配合。优选地，导热层的上下侧面皆设有2个以上的凸起，凸起的高度不超过导热层厚度的40％，上壳体与下壳体的内表面上分别设有与凸起一一对应的凹槽。优选地，镁合金蒙皮与导热层在竖直方向上的投影面积之比为2:1～4:3，镁合金蒙皮的壁厚不超过2mm，导热层的厚度不小于2mm。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术使用镁合金蒙皮作为散热板的外壳体，不仅可满足散热板的结构强度，且还由于镁元素的比重是铝元素的三分之二，对于同体积的铝合金散热板而言，在满足散热板结构强度要求下还可降低散热板的重量，使其进一步轻量化。2、本专利技术在外壳体中间内设有固体的导热层，导热层的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能，进一步提高散热板的整体热传导性能，即提高了散热板在板件平面内快速散热的能力。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术实施例提供的轻质散热板结构的爆炸示意图；图2是本专利技术实施例提供的下壳体的俯视图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术提供一种轻质散热板，包括封闭的外壳体，外壳体内设有固体的导热层1，外壳体为镁合金蒙皮，导热层1的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能。轻质散热板包括封闭的外壳体，外壳体内形成有密封腔，密封腔内固设有导热层1，且导热层1为固体结构。镁合金蒙皮作为散热板的外壳体，不仅可满足散热板的结构强度，且还由于镁元素的比重是铝元素的三分之二，对于同体积的铝合金散热板而言，在满足散热板结构强度要求下还可降低散热板的重量，使其进一步轻量化。同时，外壳体中间内设有固体的导热层1，导热层1的导热性能优于镁合金蒙皮的导热性能，进一步提高散热板的整体热传导性能，即提高了散热板在板件平面内快速散热的能力。优选地，导热层1为石墨层。导热层1的材质为石墨，石墨可承受1800℃以上高温，且具有各向异性传热性能，其热传导性能优于镁合金蒙皮，进而增加散热板的整体散热能力。当然导热层1的材质也并不限制为石墨，其他具有高导热、高熔点性能的固体导热材料也适用于本申请中的轻质散热板。优选地，镁合金蒙皮的外表面上设有保护膜层。保护膜层可对镁合金蒙皮起到保护作用，提高镁合金蒙皮的耐蚀性和耐磨性，进而提高镁合金蒙皮的使用寿命。该保护膜层可通过在镁合金蒙皮上经化学转化、阳极氧化或表面改性等表面处理方法形成。此外，镁合金蒙皮例如但不局限于铸造镁合金蒙皮。优选地，外壳体包括相对设置的上壳体2与下壳体3，上壳体2与下壳体3的边缘处密封连接。外壳体包括上壳体2与下壳体3，上壳体2叠置于下壳体3的上方，其中上壳体2与下壳体3的边缘处密封连接，中间形成用于放置导热层1的密封腔。此外，上壳体2与下壳体3的材质可以相同，均为镁合金蒙皮结构。进一步优选地，镁合金蒙皮为镁合金薄板结构。优选地，密封连接为真空扩散焊接。上壳体2与下壳体3之间的密封连接采用真空扩散焊接，在真空扩散焊接时，将上壳体2与下壳体3的边缘处紧密贴合，然后在真空环境下经过一定温度和压力的保持，使上壳体2与下壳体3的边缘的原子相互扩散完成两者的焊接。经过真空扩散焊接后，上壳体2与下壳体3的边缘处连接强度高，对上壳体2与下壳体3边缘的损害极少，且两者之间的密封性好。优选地，导热层1通过粘合剂连接于外壳体的内表面上。导热层1与外壳体的内表面之间通过粘合剂连接为一体，增加散热板的结构稳定性，同时利用粘合剂可填充导热层1与外壳体的内表面之间的间隙，减少空鼓情况的出现，还避免导热层1在外壳体内晃动情况的出现。当然，导热层1与外壳体之间的连接方式并不局限于上述通过粘合剂连接的方式，例如在外壳体与导热层1之间通过机械定位或者机械连接方式。优选地，粘合剂包括聚乙烯醇溶液、聚乙烯缩丁醛溶液或环氧树脂粘合剂，其中聚乙烯醇溶液和聚乙烯缩丁醛溶液的浓度范围在8％～10％，环氧树脂粘合剂包括环氧树脂以及固化剂，环氧树脂与固化剂质量比为1:1～3:1。外壳体与导热层1之间采用上述粘合剂粘结时，将粘合剂涂覆在上壳体2的下表面、下壳体3的上表面以及导热层1的外表面上，然后将下壳体3、导热层1和上壳体2依次整齐叠置并进行压合。当粘合剂固化完全后，将散热板整体放入真空扩散焊接机中进行真空扩散焊，使上下盖板的边缘密封连接。当然，在涂覆粘合剂之前，还可使用丙酮清洗剂对导热层1和外壳体进行表面清洁及除锈处理，以提高两者之间的粘结强度。同时，本申请中采用上述浓度的粘合剂时，溶液的浓度直接影响石墨层与镁合金蒙皮之间的粘结强度，适宜的溶液浓度可保证外壳体与导热层1之间的粘结强度。同时，上述粘合剂的固化速率快，且在粘合剂固化后，导热层1与外壳体内表面之间为永久性稳定连接。进一步优选地，聚乙烯醇溶液和聚乙烯缩丁醛溶液的浓度范围为8％，环氧树脂粘合剂中环氧树脂与固化剂质量比为2:1。优选地，镁合金蒙皮与导热层1的在竖直方向上的投影面积之比为2:1～4:3，镁合金蒙皮的壁厚不超过2mm，导热层1的厚度不小于2mm。本申请中镁合金蒙皮与导热层1的在竖直方向上的投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质散热板，其特征在于，包括封闭的外壳体，所述外壳体内设有固体的导热层，所述外壳体为镁合金蒙皮，所述导热层的导热性能优于所述镁合金蒙皮的导热性能。

【技术特征摘要】
1.一种轻质散热板，其特征在于，包括封闭的外壳体，所述外壳体内设有固体的导热层，所述外壳体为镁合金蒙皮，所述导热层的导热性能优于所述镁合金蒙皮的导热性能。2.根据权利要求1所述的轻质散热板，其特征在于，所述导热层为石墨层。3.根据权利要求1所述的轻质散热板，其特征在于，所述镁合金蒙皮的外表面上设有保护膜层。4.根据权利要求1所述的轻质散热板，其特征在于，所述外壳体包括相对设置的上壳体与下壳体，所述上壳体与所述下壳体的边缘处密封连接。5.根据权利要求4所述的轻质散热板，其特征在于，所述密封连接为真空扩散焊接。6.根据权利要求1所述的轻质散热板，其特征在于，所述导热层通过粘合剂连接于所述外壳体的内表面上。7.根据权利要求6所述的轻质散热板，其特征在于，所述粘合剂包括聚乙烯醇溶液、聚乙烯缩丁醛溶液或环...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆腾，周日海，汪艳，张兴磊，陈辉，徐天潇，
申请(专利权)人：上海利正卫星应用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31