【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散热，具体涉及一种水凝胶pe纤维翅片及其制备方法。
技术介绍
1、翅片是一种常用的换热元件，被广泛应用于电子器件散热、制冷、电力和汽车工业等领域。通常在需要进行热传递的换热装置表面通过增加导热性较强的金属片，通过增大换热表面积提高换热效率。
2、然而，金属翅片存在不耐蚀、成本高等缺点。此外，当翅片间距不断减小时，空气流动受阻，这限制了翅片散热性能的进一步提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种水凝胶pe纤维翅片，结合对流和相变两种换热方式，突破了传统被动式散热翅片的换热极限，具有超高的换热系数。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种水凝胶pe纤维翅片的制备方法，制备工艺简便，成本低。
3、本专利技术实现目的之一所采用的方案是：一种水凝胶pe纤维翅片，包括：导热基底、垂直粘接于导热基底的pe纤维、生长于所述pe纤维表面的吸湿性水凝胶。
4、优选地，所述吸湿性水凝胶为含有吸湿性盐的水凝胶。
5、优选地，所述吸湿性盐为溴化锂、氯化锂、氯化钙中的至少一种。
6、优选地，所述水凝胶为聚丙烯酸水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、聚(n-(2-羟乙基)丙烯酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶中的至少一种。
7、优选地，所述pe纤维为分子量至少在150万以上的无支链线性聚乙烯。
8、优选地，所述导热基底为硅片、玻璃、导热硅胶中的至少一种。
9、优选地，所述pe纤维翅通过导热膏粘接
10、导热基底，为水凝胶pe纤维的固定基底，具备高导热系数；导热膏，为具备高导热系数的固化剂，可将大量水凝胶pe纤维垂直粘接在导热基底上。
11、本专利技术实现目的之二所采用的方案是：一种所述的水凝胶pe纤维翅片的制备方法，包括以下步骤：
12、(1)将一束等长的pe纤维的一端通过导热膏固定在导热基底表面，得到pe纤维翅片；
13、(2)对pe纤维翅片清洗、干燥后先对pe纤维翅片进行plasma处理，再浸泡在二苯甲酮与异丙醇的混合溶液中，使二苯甲酮均匀吸附于pe纤维翅片的表面，最后取出干燥；
14、(3)将水凝胶单体与引发剂溶解在水中制得水凝胶原液，将pe纤维翅片浸泡在水凝胶原液中并进行固化，在pe纤维表面生长一层水凝胶；
15、(4)将表面生长有水凝胶的pe纤维翅片浸泡于一定浓度的吸湿性盐溶液中一段时间，干燥后得到所述水凝胶pe纤维翅片。
16、本专利技术的制备方法中，引发剂可以为光引发剂或热引发剂，当采用光引发剂时，将将pe纤维翅片浸泡在水凝胶原液中，并置于紫外灯下照射一定时间固化；当采用热引发剂时，将pe纤维翅片浸泡在水凝胶原液中并在固化温度下放置一定时间固化。
17、优选地，所述步骤(1)中，pe纤维直径为25～800微米；所述步骤(2)中，plasma处理的时间为8-20分钟；二苯甲酮和异丙醇的混合质量比为10：90～30:70。
18、优选地，所述步骤(3)中，水凝胶原液中单体质量分数为20％～40％，单体与光引发剂的比例为20～30：1；所述步骤(4)中，吸湿性盐溶液的质量分数为30％～50％。
19、本专利技术的水凝胶pe纤维翅片的结合对流和相变两种换热方式，换热机理为：水凝胶pe纤维翅片中的pe纤维起到翅片的作用。在加热过程中,与空气摩擦,引起空气流经翅片表面,将热量带走,实现对流换热。且水凝胶在加热过程中内部水分发生相变,蒸发吸收翅片热量,从而降低翅片的温度。
20、本专利技术具有以下优点和有益效果：
21、本专利技术的水凝胶pe纤维翅片，通过在高导热pe纤维表面生长一层含有吸湿性盐的水凝胶，结合对流和相变换热两种方式突破了传统被动式散热翅片的换热极限，具有超高的换热系数。
22、本专利技术的水凝胶pe纤维翅片为散热
提供了更加可持续和高效的解决方案。
23、本专利技术的制备方法，工艺简单，成本低且制备的水凝胶pe纤维翅片相比于在金属翅片上生长水凝胶，在pe纤维上生长，其基底不会因处于潮湿环境被腐蚀氧化，具有耐腐蚀的优点。
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1.一种水凝胶PE纤维翅片，其特征在于，包括：导热基底、垂直粘接于导热基底的PE纤维、生长于所述PE纤维表面的吸湿性水凝胶。
2.根据权利要求1所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述吸湿性水凝胶为含有吸湿性盐的水凝胶。
3.根据权利要求2所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述吸湿性盐为溴化锂、氯化锂、氯化钙中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述水凝胶为聚丙烯酸水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、聚(N-(2-羟乙基)丙烯酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述PE纤维为分子量至少在150万以上的无支链线性聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述导热基底为硅片、玻璃、导热硅胶中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的水凝胶PE纤维翅片，其特征在于：所述PE纤维翅通过导热膏粘接于导热基底，所述导热膏为银浆、导热硅脂、液态镓铟合金中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7中任一项所
9.根据权利要求8所述的水凝胶PE纤维翅片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，PE纤维直径为25～800微米；所述步骤(2)中，Plasma处理的时间为8-20分钟；二苯甲酮和异丙醇的混合质量比为10：90～30:70。
10.根据权利要求8所述的水凝胶PE纤维翅片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，水凝胶原液中单体质量分数为20％～40％，单体与光引发剂的比例为20～30：1；所述步骤(4)中，吸湿性盐溶液的质量分数为30％～50％。
...【技术特征摘要】
1.一种水凝胶pe纤维翅片，其特征在于，包括：导热基底、垂直粘接于导热基底的pe纤维、生长于所述pe纤维表面的吸湿性水凝胶。
2.根据权利要求1所述的水凝胶pe纤维翅片，其特征在于：所述吸湿性水凝胶为含有吸湿性盐的水凝胶。
3.根据权利要求2所述的水凝胶pe纤维翅片，其特征在于：所述吸湿性盐为溴化锂、氯化锂、氯化钙中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的水凝胶pe纤维翅片，其特征在于：所述水凝胶为聚丙烯酸水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶、聚(n-(2-羟乙基)丙烯酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的水凝胶pe纤维翅片，其特征在于：所述pe纤维为分子量至少在150万以上的无支链线性聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的水凝胶pe纤维翅片，其特征在于：所述导热基底为硅片、玻璃、导热硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘抗，郑凯彬，付希凡，邹军峰，任永顺，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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