一种石墨-金属复合高导热板制造技术

本实用新型专利技术公开一种石墨

【技术实现步骤摘要】
一种石墨
‑
金属复合高导热板


[0001]本技术涉及但不限于航空产品热传导
，尤指一种石墨
‑
金属复合高导热板。

技术介绍

[0002]目前市场上石墨
‑
金属复合高导热板，主要有两种发展方向，其中一种为石墨粉和金属粉末通过冶金工艺成型后，与铝合金基体焊接在一起；另一种为在铝合金基体内嵌入高导热石墨并采用扩散焊接密封为一整体。
[0003]对于上述第一种复合材料导热板与基体的界面结合良好，但该工艺制备的高导热板的导热性能提升有限，且强度较低。第二种复合材料导热板的导热性能较好，但是由于高导热石墨与金属基体的热膨胀系数不同，在温度变化较大的情况下两种材料会产品分层现象，接触热阻增加，传热性能降低。

技术实现思路

[0004]本技术的目的：本技术实施例提供一种石墨
‑
金属复合高导热板，以解决现有复合高导热板，存在导热性能难以进一步提升，强度较低，以及在温度变化较大的情况下可能会产生两种材料分层现象，从而传导致热性能降低的问题。
[0005]本技术的技术方案：本技术实施例提供一种石墨
‑
金属复合高导热板，包括：金属盖板1、石墨
‑
金属复合导热层2和金属基体3；
[0006]其中，所述金属基体3设置为一端开口的开放式凹腔结构，石墨
ꢀ‑
金属复合导热层2紧密焊接于所述凹腔结构内，并通过金属盖板1 与石墨
‑
金属复合导热层2和金属基体3的顶部焊接；
[0007]所述石墨
‑
金属复合导热层2包括石墨基体层，以及形成于石墨基体层上、下端面的金属过度层，形成于石墨基体层下端面的金属过度层与金属基体3凹腔结构的内端面焊接，形成于石墨基体层上端面的金属过度层具体与金属盖板1的下端面进行焊接。
[0008]可选地，如上所述的石墨
‑
金属复合高导热板中，
[0009]所述石墨
‑
金属复合导热层2中，石墨基体层的上、下端面通过蜂窝化处理，使得石墨基体层的上、下端面形成预设厚度的蜂窝状孔隙结构，用于在所述蜂窝状孔隙结构上形成与蜂窝状孔隙结构融为一体的金属过度层。
[0010]可选地，如上所述的石墨
‑
金属复合高导热板中，
[0011]所述石墨
‑
金属复合导热层2中，与石墨基体层上、下端面的蜂窝状孔隙结构融为一体的金属过度层为：将高温高压下熔融状态的金属渗透进石墨基体层上、下端面的蜂窝状孔隙结构中，使金属材质与石墨材质的蜂窝状孔隙结构紧密融合为一体所得到的。
[0012]可选地，如上所述的石墨
‑
金属复合高导热板中，
[0013]所述石墨
‑
金属复合导热层2与金属盖板1之间形成一界面，以及所述石墨
‑
金属复合导热层2与金属基体3之间形成一界面，所述界面处的两侧接触层为金属材质的焊接结
构，且两侧接触层的热膨胀系数相同或接近。
[0014]可选地，如上所述的石墨
‑
金属复合高导热板中，
[0015]所述金属基体3的内部设置有预设数量的凸台，石墨
‑
金属复合导热层2上设置有与所述凸台位置和大小对应的多个孔位，用于使得所述凸台穿过对应孔位以其上端面与金属盖板1焊接连接，用于增加石墨
‑
金属复合高导热板的结构强度，以及增加石墨
‑
金属复合高导热板在厚度方向的导热能力。
[0016]可选地，如上所述的石墨
‑
金属复合高导热板中，
[0017]所述金属盖板1和金属基体3在接触面上的平面形状相同，其平面形状为根据待应用产品的外形加工的；或者，
[0018]所述石墨
‑
金属复合高导热板的外形与待应用产品的外形相同，其外形为：金属盖板1、石墨
‑
金属复合导热层2和金属基体3整体焊接成型后，根据待应用产品的外形所加工成型的。
[0019]本技术的有益效果：本技术实施例提供一种石墨
‑
金属复合高导热板，由金属盖板1、石墨
‑
金属复合导热层2和金属基体3 组成，通过将石墨
‑
金属复合导热层2焊接固定于具有凹腔结构的金属基体3中，并将金属盖板1与石墨
‑
金属复合导热层2和金属基体3 的顶部焊接；其中的石墨
‑
金属复合导热层2的结构中，具有上、下端面形成一定厚度的蜂窝状孔隙结构的石墨基体层，以及与上、下端面的蜂窝状孔隙结构融合为一体结构的金属过度层。
[0020]本技术提供的石墨
‑
金属复合高导热板主要应用于大功率的元器件的传散热领域，具体具有以下有益效果：1、机加性好，可进行定制加工；2、该结构可减小不同材料之间接触热阻；3、易于焊接，导热性高；4、导热性能受环境影响小，不受散热条件限制，能传导热量高；5、密度小，内部无液态工质，不存在漏液失效的风险，可靠性高，使用寿命长。
附图说明
[0021]附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
[0022]图1为本技术实施例提供的一种石墨
‑
金属复合高导热板的整体结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的石墨
‑
金属复合高导热板中一种石墨
‑
金属复合导热层的结构示意图；
[0024]图3为本技术实施例提供的石墨
‑
金属复合高导热板中一种金属基体的结构示意图；图3中上图为俯视图，下图为上图沿A
‑
A 的截面图；
[0025]图4为本技术实施例提供的石墨
‑
金属复合高导热板中一种金属盖板的结构示意图；
[0026]其中，图1为截面图，图2到图4中分别包括相应结构的俯视图和截面图。
具体实施方式
[0027]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及
实施例中的特征可以相互任意组合。
[0028]上述
技术介绍
中已经说明，对于现有常用的两种石墨
‑
金属复合高导热板制备技术，其一存在导热性能难以进一步提升，强度较低的问题，其二存在当温度变化较大的情况下可能会产生两种材料分层现象，从而传导致热性能降低的问题。
[0029]传统的导热材料，铜导热系数高，但密度较大，石墨烯能承载的热量很小，使用范围受限，相变均温板和热管导热能力高，但其导热性能受重力和环境影响大，而且存在工质泄漏导致失效的风险。不能满足某些高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨
‑
金属复合高导热板，其特征在于，包括：金属盖板(1)、石墨
‑
金属复合导热层(2)和金属基体(3)；其中，所述金属基体(3)设置为一端开口的开放式凹腔结构，石墨
‑
金属复合导热层(2)紧密焊接于所述凹腔结构内，并通过金属盖板(1)与石墨
‑
金属复合导热层(2)和金属基体(3)的顶部焊接；所述石墨
‑
金属复合导热层(2)包括石墨基体层，以及形成于石墨基体层上、下端面的金属过度层，形成于石墨基体层下端面的金属过度层与金属基体(3)凹腔结构的内端面焊接，形成于石墨基体层上端面的金属过度层具体与金属盖板(1)的下端面进行焊接。2.根据权利要求1所述的石墨
‑
金属复合高导热板，其特征在于，所述石墨
‑
金属复合导热层(2)中，石墨基体层的上、下端面通过蜂窝化处理，使得石墨基体层的上、下端面形成预设厚度的蜂窝状孔隙结构，用于在所述蜂窝状孔隙结构上形成与蜂窝状孔隙结构融为一体的金属过度层。3.根据权利要求2所述的石墨
‑
金属复合高导热板，其特征在于，所述石墨
‑
金...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，裴生荣，李杰，赵琳，安风宇，
申请(专利权)人：太原航空仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：