一种新型碳组内布式热导体制造技术

本发明专利技术公开了一种新型碳组内布式热导体，属于新型碳材料导热技术领域，通过在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管,多个碳导热管嵌设于粘合导热层内，有效提高了热界面的高热传导率，同时，在碳导热管内部设置散热体，散热体由上下分布的中空制冷棒与蓄水棒组成，中空制冷棒的底端插设于蓄水棒内部，蓄水棒内填充有冷却液,冷却液起到冷却降温作用，当达到一定高温后，中空制冷棒在导热气囊膨胀作用下向下运动，中空制冷棒的下端部与蓄水棒内部的冷却液接触，中空制冷棒内部的硝酸钾粉末溶于冷却液内，中空制冷棒内温度骤降并局部结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型碳组内布式热导体
本专利技术涉及新型碳材料导热
，更具体地说，涉及一种新型碳组内布式热导体。
技术介绍
随着电子器件特征尺寸进入纳米级，器件的集成度不断的增加，从而导致芯片的高功耗和高温度问题。高功耗和高温度严重影响着电路性能、可靠性和芯片封装，因此散热成为芯片的性能能否优良的最大绊脚石。目前用于电子器件散热和导热的实现是通过散热片的直接接触实现散热。为了解决电子器件导热散热问题，工业界在电子元件表面安装散热器来进行散热，散热器与电子器件之间采用硅脂进行填充，使散热片与电子器件之间的贴合更加紧密。然而针对大型高功好耗的电子器件来说，这种传统的散热方式利用普通硅脂以及散热片所形成的热界面材料，已不能满足解决电子器件高温度问题。目前，由于碳纳米管具有特殊结构，电学和热学等性质相比于铜，具有更高的热传导率和较小的热接触电阻，因此碳纳米管更适合作热界面材料的组成材料，越来越多运用于传导散热问题上。为此，我们提出一种新型碳组内布式热导体来有效提高热界面材料的导热性能。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型碳组内布式热导体，通过在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管,多个碳导热管组合式嵌设于粘合导热层内，有效提高了热界面的高热传导率，同时，在碳导热管内部设置散热体，散热体由上下分布的中空制冷棒与蓄水棒组成，中空制冷棒的底端插设于蓄水棒内部，蓄水棒内填充有冷却液,冷却液起到冷却降温作用，当达到一定高温后，中空制冷棒在导热气囊膨胀作用下向下运动，中空制冷棒的下端部与蓄水棒内部的冷却液接触，中空制冷棒内部的硝酸钾粉末溶于冷却液内，中空制冷棒内温度骤降并局部结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种新型碳组内布式热导体，包括内基质层和外基质层，所述内基质层与外基质层之间形成导热腔，所述导热腔内阵列分布有多个碳导热管，多个所述碳导热管的上下端分别嵌设于内基质层、外基质层的相对侧壁上，所述导热腔内还填充有充溢于多个碳导热管之间的粘合导热层，所述内基质层远离外基质层的一端面贴附有硅脂贴合层，多个所述碳导热管的内部均设置散热体，所述碳纤维片的上下端均嵌设有衔接片，所述散热体的底端固定连接于位于碳纤维片底部的衔接片上，所述散热体包括固定连接于衔接片上的多个蓄水棒，多个所述蓄水棒的内部均贯穿插设有中空制冷棒，所述中空制冷棒的内部填充有硝酸钾粉末，多个所述中空制冷棒的顶端连接有活动片，所述活动片滑动衔接与碳导热管内，所述活动片的顶端通过导热气囊连接于位于碳纤维片顶部的衔接片上，所述活动片的底端通过压缩弹簧固定连接于位于下侧的衔接片上，所述蓄水棒的内部填充有冷却液，所述碳导热管的外端设有连通多个蓄水棒内部的进液管，多个所述进液管与外接进水源相连通。进一步的，所述内基质层与外基质层均由导热陶瓷以及导热树脂混合配置而成，所述内基质层与外基质层的相对侧壁上均开设有碳导热管相匹配的嵌设孔。进一步的，所述碳导热管包括环形阵列分布的碳纳米管，多个所述碳纳米管构成中空导热体，所述中空导热体的内外端均包覆有石墨颗粒层。进一步的，位于内外分布的所述石墨颗粒层远离中空导热体的一端面上均包覆有导热树脂层，多个所述碳导热管的外侧壁上环形分布有多个碳纤维片，多个所述碳纤维片分布于位于外侧的导热树脂层上，在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管，碳纳米管配合石墨颗粒层，具有优良的传热性能，有效提高了热界面材料的高热传导率。进一步的，两个所述衔接片均采用导热材质制成，导热气囊包括衔接于活动片与衔接片之间的耐高温充气囊，所述耐高温充气囊的内部填充有热膨胀性气体，当电子器件的热量通过内基质层传递至碳导热管处后，碳导热管内的导热气囊受热膨胀，在膨胀后压动其底端的多个中空制冷棒向下推动，以实现后续的制冷工作。进一步的，所述中空制冷棒的内部开设有中空腔，所述中空腔内固定插设有制冷剂填充棒，所述制冷剂填充棒的内部开设有制冷直孔，所述硝酸钾粉末填充于制冷直孔内，所述制冷剂填充棒的侧壁上开设有多个渗水孔，所述制冷剂填充棒的外侧壁上包覆有一层离子半透膜。进一步的，所述制冷剂填充棒的外侧壁上环形分布有多个传导纤维，所述传导纤维的外端固定连接在中空腔内壁上，当高温使得导热气囊膨胀后压动多个中空制冷棒延伸至蓄水棒内后，中空制冷棒的下端部插设于蓄水棒内后，蓄水棒内的冷却液通过离子半透膜渗入至中空制冷棒的中空腔内，硝酸钾粉末溶于水后吸热，中空制冷棒内温度骤降并结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。进一步的，所述中空制冷棒的外侧壁上包覆一层与蓄水棒内部相密封衔接的防水密封套，中空制冷棒的初始状态下其下端位于蓄水棒的顶端部，当温度逐渐升高后，中空制冷棒在导热气囊膨胀下向下运动，包裹于中空制冷棒外侧壁上的防水密封套则对两者相衔接处起到防水密封作用。进一步的，所述外接进水源包括衔接于内基质层外端一侧的蓄水箱，所述蓄水箱通过微型进水泵与多个进液管相连接。进一步的，多个所述进液管的外端通过连通管相连接，所述连通管埋设于粘合导热层内，所述连通管与微型进水泵相连接，所述粘合导热层采用环氧树脂填充成型而成。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案通过在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管,多个碳导热管组合式嵌设于粘合导热层内，有效提高了热界面的高热传导率，同时，在碳导热管内部设置散热体，散热体由上下分布的中空制冷棒与蓄水棒组成，中空制冷棒的底端插设于蓄水棒内部，蓄水棒内填充有冷却液,冷却液起到冷却降温作用，当达到一定高温后，中空制冷棒在导热气囊膨胀作用下向下运动，中空制冷棒的下端部与蓄水棒内部的冷却液接触，中空制冷棒内部的硝酸钾粉末溶于冷却液内，中空制冷棒内温度骤降并局部结冰，从而起到制冷效果，有效通过碳导热管、粘合导热层以及内基质层提高对电子器件的散热效果。(2)内基质层与外基质层均由导热陶瓷以及导热树脂混合配置而成，内基质层与外基质层的相对侧壁上均开设有碳导热管相匹配的嵌设孔，碳导热管包括环形阵列分布的碳纳米管，多个碳纳米管构成中空导热体，中空导热体的内外端均包覆有石墨颗粒层，位于内外分布的石墨颗粒层远离中空导热体的一端面上均包覆有导热树脂层，多个碳导热管的外侧壁上环形分布有多个碳纤维片，多个碳纤维片分布于位于外侧的导热树脂层上，在内基质层与外基质层之间阵列分布多个碳导热管，碳纳米管作为前沿新材料，配合石墨颗粒层，具有优良的传热性能，有效提高了热界面材料的高热传导率。(3)两个衔接片均采用导热材质制成，导热气囊包括衔接于活动片与衔接片之间的耐高温充气囊，耐高温充气囊的内部填充有热膨胀性气体，当电子器件的热量通过内基质层传递至碳导热管处后，碳导热管内的导热气囊受热膨胀，在膨胀后压动其底端的多个中空制冷棒向下推动，以实现后续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型碳组内布式热导体，包括内基质层(1)和外基质层(2)，其特征在于：所述内基质层(1)与外基质层(2)之间形成导热腔，所述导热腔内阵列分布有多个碳导热管(4)，多个所述碳导热管(4)的上下端分别嵌设于内基质层(1)、外基质层(2)的相对侧壁上，所述导热腔内还填充有充溢于多个碳导热管(4)之间的粘合导热层(5)，所述内基质层(1)远离外基质层(2)的一端面贴附有硅脂贴合层(12)；/n多个所述碳导热管(4)的内部均设置散热体，所述碳纤维片(6)的上下端均嵌设有衔接片，所述散热体的底端固定连接于位于碳纤维片(6)底部的衔接片上，所述散热体包括固定连接于衔接片上的多个蓄水棒(9)，多个所述蓄水棒(9)的内部均贯穿插设有中空制冷棒(10)，所述中空制冷棒(10)的内部填充有硝酸钾粉末，多个所述中空制冷棒(10)的顶端连接有活动片(8)，所述活动片(8)滑动衔接与碳导热管(4)内，所述活动片(8)的顶端通过导热气囊(7)连接于位于碳纤维片(6)顶部的衔接片上，所述活动片(8)的底端通过压缩弹簧(11)固定连接于位于下侧的衔接片上，所述蓄水棒(9)的内部填充有冷却液(901)，所述碳导热管(4)的外端设有连通多个蓄水棒(9)内部的进液管，多个所述进液管与外接进水源相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型碳组内布式热导体，包括内基质层(1)和外基质层(2)，其特征在于：所述内基质层(1)与外基质层(2)之间形成导热腔，所述导热腔内阵列分布有多个碳导热管(4)，多个所述碳导热管(4)的上下端分别嵌设于内基质层(1)、外基质层(2)的相对侧壁上，所述导热腔内还填充有充溢于多个碳导热管(4)之间的粘合导热层(5)，所述内基质层(1)远离外基质层(2)的一端面贴附有硅脂贴合层(12)；
多个所述碳导热管(4)的内部均设置散热体，所述碳纤维片(6)的上下端均嵌设有衔接片，所述散热体的底端固定连接于位于碳纤维片(6)底部的衔接片上，所述散热体包括固定连接于衔接片上的多个蓄水棒(9)，多个所述蓄水棒(9)的内部均贯穿插设有中空制冷棒(10)，所述中空制冷棒(10)的内部填充有硝酸钾粉末，多个所述中空制冷棒(10)的顶端连接有活动片(8)，所述活动片(8)滑动衔接与碳导热管(4)内，所述活动片(8)的顶端通过导热气囊(7)连接于位于碳纤维片(6)顶部的衔接片上，所述活动片(8)的底端通过压缩弹簧(11)固定连接于位于下侧的衔接片上，所述蓄水棒(9)的内部填充有冷却液(901)，所述碳导热管(4)的外端设有连通多个蓄水棒(9)内部的进液管，多个所述进液管与外接进水源相连通。


2.根据权利要求1所述的一种新型碳组内布式热导体，其特征在于：所述内基质层(1)与外基质层(2)均由导热陶瓷以及导热树脂混合配置而成，所述内基质层(1)与外基质层(2)的相对侧壁上均开设有碳导热管(4)相匹配的嵌设孔。


3.根据权利要求2所述的一种新型碳组内布式热导体，其特征在于：所述碳导热管(4)包括环形阵列分布的碳纳米管，多个所述碳纳米管构成中空导热体，所述中空导热体的内外端均包覆有石墨颗粒层。


4.根据权利要求3所述的一种新型碳组内...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾童童，
申请(专利权)人：贾童童，
类型：发明
国别省市：重庆;50