一种石墨烯铝均温板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯铝均温板，包括镀镍铝合金结构件，镀镍铝合金结构件内部嵌有镀镍石墨烯片，镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件焊接连接。制备方法：S1、将镀镍铝合金加工成镀镍铝合金结构件，镀镍铝合金结构件分为上盖板和下盒体，下盒体上端为开口端，其内部形成用于容纳镀镍石墨烯片的腔体，上盖板盖设于下盒体开口端；S2、将镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件下盒体、上盖板的镀镍层通过锡焊焊接；S3、将镀镍铝合金结构件上盖板的外部边缘与下盒体的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接；S4、将焊接面铣平。本发明专利技术提供的石墨烯铝均温板工艺简单，成本低，导热性能好，石墨烯片与铝合金界面结合性好，适合大规模推广使用。适合大规模推广使用。适合大规模推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯铝均温板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及传热导热
，具体涉及一种石墨烯铝均温板及其制备方法。

技术介绍

[0002]电子器件逐渐向微型化、集成化的方向发展，器件散发的热流密度逐渐增大，散热问题越发严重，有效的热管理技术能够提升电子元件的可靠性和元器件寿命。石墨/铝基复合材料有较高的比强度以及良好的抗咬合、耐磨擦性，同时，因其高热导率、低膨胀系数，也被广泛应用于电子封装材料。现有石墨烯铝复合材料的制备，通常需要高温、高压方法，设备投入高，需要很大的财力支持，因此影响了石墨烯铝复合材料的推广应用。此外，现有石墨烯铝均温板的制备，石墨烯片与铝合金存在界面结合的问题，导热性能受到一定的制约。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术问题，提供一种石墨烯铝均温板及其制备方法，该石墨烯铝均温板制备工艺简单，成本低、导热性能好。
[0004]为达到以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一方面，本专利技术提供一种石墨烯铝均温板，包括镀镍铝合金结构件，镀镍铝合金结构件内部嵌有镀镍石墨烯片，镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件焊接连接。
[0006]优选地，镀镍铝合金结构件包含下盒体和上盖板，下盒体上端为开口端，其内部形成用于容纳镀镍石墨烯片的腔体，上盖板盖设于下盒体开口端。
[0007]优选地，镀镍铝合金结构件上盖板的外部边缘与下盒体的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接。
[0008]优选地，下盒体腔体内表面和上盖板下表面均镀有镍层。
>[0009]优选地，镀镍铝合金的的纵向导热系数为120～200w/m
·
k。
[0010]优选地，镀镍石墨烯片导热系数不小于1000W/m.k。
[0011]优选地，镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件通过锡焊焊接在一起。
[0012]优选地，铝合金为在Al中添加1～25wt.％的Si、或添加1～53wt.％的Cu、或添加1～38wt.％的Mg其中的一种或几种成分组合。
[0013]另一方面，本专利技术提供一种如上所述的石墨烯铝均温板的制备方法，按如下步骤进行：
[0014]S1、将镀镍铝合金加工成镀镍铝合金结构件，镀镍铝合金结构件分为上盖板和下盒体，下盒体上端为开口端，其内部形成容纳空间用于容纳镀镍石墨烯片，上盖板盖设于下盒体开口端；
[0015]S2、将镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件下盒体、上盖板的镀镍层通过锡焊焊接；
[0016]S3、将镀镍铝合金结构件上盖板的外部边缘与下盒体的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接；
[0017]S4、将焊接面铣平，即得到石墨烯铝均温板。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019](1)本专利技术在常温常压下实现石墨烯铝均温板的制备，工艺简单，设备投入小，成本低，解决了现有技术制备投入大，设备要求高、工艺复杂的难题；
[0020](2)本专利技术通过对石墨烯、铝合金进行镀镍处理，解决了石墨烯片与铝合金界面结合的问题，所制得的石墨烯铝均温板性能满足导热需求，a、b方向导热系数为300
‑
850W/m.k，c方向导热系数为20
‑
50W/m.k，适合大规模的推广。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1制得的石墨烯铝均温板结构示意图。
[0022]图2为图1的爆炸结构示意图。
[0023]图3为图1中石墨烯铝均温板纵剖面结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整的描述。
[0025]实施例1
[0026]如图1
‑
3所示，本专利技术实施例提供一种石墨烯铝均温板，包括镀镍铝合金结构件1，镀镍铝合金结构件1内部嵌有镀镍石墨烯片2，镀镍石墨烯片2与镀镍铝合金结构件1焊接连接。
[0027]镀镍铝合金结构件1包含下盒体12和上盖板11，下盒体12上端为开口端，其内部形成容纳腔体，用于容纳镀镍石墨烯片2，上盖板11盖设于下盒体12开口端。
[0028]镀镍铝合金结构件1上盖板11的外部边缘与下盒体12的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接。
[0029]下盒体12腔体内表面和上盖板11下表面均镀有镍层。
[0030]镀镍铝合金的的纵向导热系数为120～200w/m
·
k。
[0031]镀镍石墨烯片导热系数为1000W/m.k。
[0032]镀镍石墨烯片2与镀镍铝合金结构件1通过锡焊焊接在一起。
[0033]铝合金为在Al中添加1～25wt.％的Si、或添加1～53wt.％的Cu、或添加1～38wt.％的Mg其中的一种或几种成分组合。
[0034]如上所述的石墨烯铝均温板的制备方法，按如下步骤进行：
[0035]S1、将镀镍铝合金加工成镀镍铝合金结构件1，镀镍铝合金结构件1分为上盖板11和下盒体12，下盒体12上端为开口端，其内部形成容纳空间用于容纳镀镍石墨烯片2，上盖板11盖设于下盒体12开口端；
[0036]S2、将镀镍石墨烯片2与镀镍铝合金结构件下盒体12、上盖板11的镀镍层通过锡焊焊接；
[0037]S3、将镀镍铝合金结构件1上盖板11的外部边缘与下盒体12的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接；
[0038]S4、将焊接面铣平，即得到石墨烯铝均温板。
[0039]按上述工艺制备石墨烯铝均温板，a、b方向导热系数为650W/m.k，c方向导热系数
为27W/m.k，具有低膨胀、高导热的特点，可应用于高功率密度、高热流密度的电子和微电子设备等对散热有高要求的领域。
[0040]实施例2
[0041]本实施例与实施例1区别在于镀镍石墨烯片2导热系数为1200W/m.k，其余结构及制备工艺与实施例1相同。本实施例所制备的石墨铝复合材料，a、b方向导热系数为760W/m.k，c方向导热系数为35W/m.k，具有低膨胀、高导热的特点，可应用于高功率密度、高热流密度的电子和微电子设备等对散热有高要求的领域。
[0042]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯铝均温板，其特征在于，包括镀镍铝合金结构件，镀镍铝合金结构件内部嵌有镀镍石墨烯片，镀镍石墨烯片与镀镍铝合金结构件焊接连接。2.根据权利要求1所述的石墨烯铝均温板，其特征在于，所述镀镍铝合金结构件包含下盒体和上盖板，下盒体上端为开口端，其内部形成用于容纳镀镍石墨烯片的腔体，上盖板盖设于下盒体开口端。3.根据权利要求2所述的石墨烯铝均温板，其特征在于，所述镀镍铝合金结构件上盖板的外部边缘与下盒体的衔接处采用搅拌摩擦焊进行焊接。4.根据权利要求2所述的石墨烯铝均温板，其特征在于，所述下盒体腔体内表面和上盖板下表面均镀有镍层。5.根据权利要求1所述的石墨烯铝均温板，其特征在于，所述镀镍铝合金的的纵向导热系数为120～200w/m
·
k。6.根据权利要求1所述的石墨烯铝均温板，其特征在于，所述镀镍石墨烯片导热系数不小于1000W/m.k。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓文，张健，
申请(专利权)人：北京中凯新科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：