碳纳米材料散热模组制造技术

一种笔记本电脑发热元件散热用的碳纳米材料散热模组，它包括与笔记本电脑的至少一个发热元件相接触的至少一个传热模块（１０），其由碳纳米材料制成；至少一支热管（２０）；散热鳍片组件（３０），其由碳纳米材料制成，并设于热管（２０）的冷凝端；散热风扇（４０），它与散热鳍片组件（３０）相对设置；且所述热管（２０）分别与所述的传热模块（１０）及散热鳍片组件（３０）紧密结合，所述散热鳍片组件（３０）设于散热风扇（４０）的出风口处。本发明专利技术的碳纳米材料散热模组原料易得，生产成本低廉，重量轻，耐腐蚀，散热效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
碳纳米材料散热模组
本专利技术涉及电子发热器件散热用的散热装置，特别是涉及一种笔记本电脑发热元件散热 用的成本低，重量轻，耐腐蚀的碳纳米材料散热模组。
技术介绍
目前，散热问题已经成为制约电子元件发展的重要瓶颈之一。传统的散热方式通常是采 用一贴设于发热元件上的散热模组对电子元件进行散热。普通散热模组通常由热管、离心风 扇和若干散热鳍片以及设于热管下部用于元件与热管之间传递热量的金属块组成。其中，传 热金属块与散热鳍片一般采用铝材或效果较好的铜材，其热管下部一般由导热性能较好的铜 块作为接触元件，用于传递热量到热管的发热端。在散热过程中，需要良好的材质把热量由 元件传递至热管，然后通过散热鳍片组和离心风扇间的空气对流将热量散失。因此散热鳍片 组与吸收热量块的材质成为散热模组设计中一个关键的问题。传统的散热模组一般采用铝或散热性能相对优越的铜作散热材料，其中，铝材的导热性 能相对较差，而铜材的性能稍好但是质量较大，且价格相对要贵很多，因此不仅热量传递效 果不好，还增加了散热模组的成本，其性价比并不合理。现今金属矿产资源日益匮乏，而人们对散热的要求却更高，传统金属散热部件被资源相 对丰富、导热性高的新材料所替代已是必然趋势。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述问题，而提供一种原料易得，生产成本低廉，重量轻，耐腐蚀，散 热效率高的碳纳米材料散热模组。为实现上述目的，本专利技术提供一种碳纳米材料散热模组，其特征在于，它包括 与笔记本电脑的至少一个发热元件相接触的至少一个传热模块，其由碳纳米材料制成； 至少一支热管；散热鳍片组件，其由碳纳米材料制成，并设于热管的冷凝端； 散热风扇，它与散热鳍片组件相对设置；且所述热管分别与所述的传热模块及散热鳍片组件紧密结合，所述散热鳍片组件设于散热风扇的出风口处。该碳纳米材料散热模组设有三个传热模块，它们分别与笔记本电脑的南桥芯片、北桥芯 片及CPU相接触。用于制备传热模块和散热鳍片组件的碳纳米材料是由重量百分比含量为50% 99%的石墨 粉基体材料与重量百分比含量为1 50%的具有高导热性的纳米材料混合而成。石墨粉选自天然鳞片石墨、人造热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨 中的一种或几种研磨成的粉体。纳米材料是粒度为10 500纳米的纳米碳化硅粉末、纳米硅粉末中的一种或其组合。传热模块和散热鳍片组件由热压烧结工艺制成。三个传热模块间隔地设置在三块金属连接板上，所述传热模块通过金属连接板与热管相 连接。热管包括形状相同且平行设置的两根热管，两热管大致为U形，其一端与传热模块相连 接，另一端与散热鳍片组件紧密贴合。散热鳍片组件由多片散热鳍片平行且间隔地排列而形成，其与热管相接触一侧具有与热 管的宽度和厚度相对应的下凹的平面，使得热管与散热鳍片组件的表面相平齐，散热鳍片组 件与热管通过导热胶粘接固定。散热风扇包括风扇壳、上盖及装在风扇壳内的风扇，风扇壳与散热鳍片组件的相对侧设 有出风口，风扇与风扇壳侧壁之间形成风道，该风道的宽度沿侧壁与风扇的转动方向逐渐加宽。本专利技术的贡献在于，它有效解决了金属散热材料的替代问题。本专利技术的散热及传热器件 由高导热性能的碳纳米材料制成，形成具有一定强度和可加工性能的导热材料。该导热材料 以其低密度、高导热性、低膨胀系数和耐高温及高强度等性能成为目前最佳的高导热材料。 由于改变了传统的散热材质以及合理的散热布局，从而大大提高了散热效率，并有效降低了 材料及制作成本。本专利技术的碳纳米材料散热模组用于笔记本电脑的散热，可全部或部分取代 传统的笔记本电脑散热器件，而其散热性能可达到或超过金属，且同时具有轻质、耐用、耐 腐蚀等功效。附图说明图l是本专利技术的整体结构立体示意图。 图2是本专利技术的部件分解立体示意3是本专利技术的散热模组的上侧平面示意图。 图4是本专利技术的散热模组的下侧平面示意图。具体实施方式下列实施例是对本专利技术的进一步解释和说明，对本专利技术不构成任何限制。 参阅图1 图4，本专利技术的碳纳米材料散热模组包括至少一个传热模块IO、至少一支热管 20、散热鳍片组件30及散热风扇40，本例中，所述传热模块10包括三个传热模块11、 12、 13，它们分别与笔记本电脑的南桥芯片、北桥芯片及CPU在三个发热器件相接触，三个传热 模块由碳纳米材料制成。该碳纳米材料是由重量百分比含量为50% 99%的石墨粉基体材料与 重量百分比含量为1 50%的具有高导热性的纳米材料混合而成，本例中，石墨粉基体材料与 高导热性的纳米材料的优选重量百分配比为85: 15。其中，石墨粉选自天然鳞片石墨、人造 热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨中的一种或几种研磨成的粉体。纳米 材料是粒度为10 500纳米的纳米碳化硅粉末、纳米硅粉末中的一种或其组合。 更具体地，该碳纳米材料的制备由下列实施例给出取O. 1 100微米的天然鳞片石墨粉末、粒度为10 500纳米的纳米碳化硅及纳米硅粉末 按70 : 15 : 15的重量比置于密闭容器中，在搅拌条件下进行混合，搅拌器转速为10000转 /分钟。混合的同时加入混合物料总重量5%的高分子粘结剂甲基纤维素，甲基纤维素水溶液 浓度为10%，搅拌混合l小时后，将混合后的物料在120瘵的温度烘干，分散，得到碳纳米复 合材料。经测量，该复合材料沿热压方向的导热率为6. 1W/m譎，垂直于热压方向的导热率为 190 W/m譎。将碳纳米复合材料粉末在真空300度、30MPa的压力下加压烧结成型，即得到所需形状和 尺寸的三块传热模块ll、 12、 13。如图2所示，三块传热模块分别设置在三块金属连接板14 、15、 16上，它们可通过已知的粘接、镶接工艺与三块金属连接板相连接，也可直接将三块 传热模块与三块金属连接板加压烧结为一体。本例中，三块传热模块ll、 12、 13由高温导热 胶分别粘接在三块金属连接板14、 15、 16上，并加压烧结为一体。在金属连接板14的周边设 有四个连接孔141，金属连接板14用螺钉经所述连接孔与笔记本电脑连接，金属连接板14上 的传热模块11与笔记本电脑的CPU相接触。在金属连接板14的中央设有热管定位凹槽142。在 金属连接板15的周边设有一个连接孔151，金属连接板15用螺钉经所述连接孔与笔记本电脑 连接，金属连接板15上的传热模块12与笔记本电脑的北桥芯片相接触。在金属连接板16的周 边设有三个连接孔161，金属连接板16用螺钉经所述连接孔与笔记本电脑连接，金属连接板16上的传热模块13与笔记本电脑的南桥(显卡芯片)芯片相接触。所述热管20为内部装有导热介质的普通热管，其形状根据笔记本电脑的南桥芯片、北桥 芯片及CPU的分布位置确定，并需从远端的发热元件延伸至笔记本电脑的散热孔处。如图2所 示，热管20的形状大致为U形，其横截面为矩形。该热管20的一端为冷凝端，另一端为绝热 端，其冷凝端和绝热端为直管，热管在冷凝端与绝热端之间弯折形成一弯管部。本例中，热 管20包括形状相同且平行设置的两根热管21、 22，热管21、 22的一端为冷凝端211、 221，另 一端为绝热端212、 222，两热管在冷凝端与绝热端之间弯折形成一弯管部213、 223。两热管 的一端与设有传热模块11的金属连接板14焊接固定，两热管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笔记本电脑发热元件散热用的碳纳米材料散热模组，其特征在于，它包括：　与笔记本电脑的至少一个发热元件相接触的至少一个传热模块（１０），其由碳纳米材料制成；　至少一支热管（２０）；　散热鳍片组件（３０），其由碳纳米材料制成，并设于热管（２０）的冷凝端；　散热风扇（４０），它与散热鳍片组件（３０）相对设置；且　所述热管（２０）分别与所述的传热模块（１０）及散热鳍片组件（３０）紧密结合，所述散热鳍片组件（３０）设于散热风扇（４０）的出风口处。

【技术特征摘要】
权利要求1一种笔记本电脑发热元件散热用的碳纳米材料散热模组，其特征在于，它包括与笔记本电脑的至少一个发热元件相接触的至少一个传热模块(10)，其由碳纳米材料制成；至少一支热管(20)；散热鳍片组件(30)，其由碳纳米材料制成，并设于热管(20)的冷凝端；散热风扇(40)，它与散热鳍片组件(30)相对设置；且所述热管(20)分别与所述的传热模块(10)及散热鳍片组件(30)紧密结合，所述散热鳍片组件(30)设于散热风扇(40)的出风口处。2 如权利要求l所述的碳纳米材料散热模组，其特征在于，它设有三 个传热模块(11、 12、 13)，它们分别与笔记本电脑的南桥芯片、北桥芯片及CPU相接触。3 如权利要求l所述的碳纳米材料散热模组，其特征在于，用于制备 传热模块(10)和散热鳍片组件(30)的碳纳米材料是由重量百分比含量为50% 99%的石墨 粉基体材料与重量百分比含量为1 50%的具有高导热性的纳米材料混合而成。4 如权利要求3所述的碳纳米材料散热模组，其特征在于，所述石墨 粉选自天然鳞片石墨、人造热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨中的一种 或几种研磨成的粉体。5 如权利要求3所述的碳纳米材料散热模组，其特征在于，所述纳米 材料是粒度为10 500纳米的纳米碳化硅粉末、纳米硅粉末中的一种或其组合。6 如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓东，陈海波，
申请(专利权)人：深圳市东维丰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]