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CN104036828A - 一种散热膜材 - Google Patents

一种散热膜材 Download PDF

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栗首
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Abstract

本发明提供一种散热膜材，属于散热材料技术领域，其可解决现有的散热膜材散热方式较单一，在高热量或有火源的情况下散热效果不好的问题。本发明的散热膜材至少包括第一散热片和吸热反应模块；其中，所述第一散热片的一面与发热物体接触，另一面与所述吸热反应模块连接，所述吸热反应模块用于将所述发热物体产生的热量吸收。本发明可用于提高散热膜材的散热效果。

Description

一种散热膜材
技术领域
本发明属于散热材料技术领域，具体涉及一种散热膜材。
背景技术
在机械、电子、电力、通信、化工等诸多领域，在产品的加工、生产以及使用过程中，都会有较多产生高温和高热的情形，对于其中一些情形，所产生的热量如果不能通过一定散热方式(比如使用散热膜材)有效地散发，则会对产品的生产、加工、使用以及人们的生命、健康造成不良影响，甚至会危及到人们的生命安全。
目前，散热膜材广泛使用的散热材料一般是金属材料，如铜、铝、银等，金属材料的导热性能良好，其热导率大约在200～500W/m·K之间。相对于上述金属材料，利用碳成分所制作的石墨膜以及石墨烯材料则具有更高的散热能力，如石墨膜的热导率可达1500～1750W/m·K，石墨烯的热导率则可达到5000W/m·K。
为了提高散热膜材的散热效果，现有技术中一般是通过改变散热膜材的材质(比如用散热能力更好的材料替代散热能力差的材料)或调整散热材质组分(比如用合金代替单一组分的金属)的方法以达到提高热导率，从而达到提高散热的效果。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的散热膜材一般是通过提高散热材料的热导率以达到提高散热的效果。但是使用上述散热膜材进行散热，其散热方式单一，在高热量或有火源的情况下散热效果不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题包括，针对现有的散热膜材散热方式较单一，在高热量或有火源的情况下散热效果不好的问题，提供一种散热方式多样且散热效果较好的散热膜材。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种散热膜材，至少包括第一散热片和吸热反应模块；其中，所述第一散热片的一面与发热物体接触，另一面与所述吸热反应模块连接，所述吸热反应模块用于将所述发热物体产生的热量吸收。
本发明的散热膜材中，由于所述第一散热片的一面与发热物体接触，另一面与所述吸热反应模块连接，所述吸热反应模块用于将所述发热物体产生的热量吸收。所以，利用本发明的散热膜材进行散热时，第一散热膜片利用热传导的方式进行散热的同时，吸热反应模块吸收热量发生反应，也可以起到散热的作用。因此，本发明的散热膜材散热方式多样，散热效果较好，尤其适用于产生高热量或有火源的情形。
优选的是，所述第一散热片与所述吸热反应模块通过导热胶连接。
优选的是，所述散热膜材还包括与第一散热片相对间隔设置的第二散热片，其中，
所述吸热反应模块设置在所述第一散热片和所述第二散热片之间，并通过导热胶与所述第二散热片连接。
优选的是，所述吸热反应模块包括至少一个容置腔室，所述容置腔室中盛放有吸热反应材料。
进一步优选的是，所述吸热反应材料为吸热化学反应可逆的物料，所述吸热化学反应可逆的物料包括：碳酸氢钠或五水合硫酸铜。
进一步优选的是，所述吸热反应模块包括一个所述容置腔室，
所述容置腔室通过排泄导管将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。
进一步优选的是，所述吸热反应模块包括多个所述容置腔室，
任意两相邻的所述容置腔室间通过耐热导管连通，多个所述容置腔室中的一个所述容置腔室还与排泄导管连接，用于将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。
更进一步优选的是，所述耐热导管的材料为金属。
再进一步优选的是，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
更进一步优选的是，所述排泄导管的材料为金属材料。
再进一步优选的是，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
进一步优选的是，所述第一散热片、第二散热片以及容置腔室的材料为金属、石墨膜、石墨烯中的任意一种。
更进一步优选的是，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
附图说明
图1为本发明的实施例1的散热膜材的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的散热膜材的AA方向剖视图。
其中附图标记为：1、第一散热片；2、第二散热片；3、容置腔室；4、耐热导管；5、排泄导管。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供一种散热膜材，适用于对产品或元器件等进行散热。如图1和图2所示，本实施例的散热膜材包括第一散热片1和吸热反应模块；其中，第一散热片1的一面与发热物体接触，另一面与吸热反应模块接触，所述吸热反应模块用于将所述发热物体产生的热量吸收。
需要说明的是，第一散热片1的材料通常采用具有高导热率的材料，当发热物体与该第一散热片1接触时，可以很好的将发热物体所产生的热量通过第一散热片1散失。
在本实施例的散热膜材中不仅具有第一散热片1，同时在第一散热片结构上设置有吸热反应模块，两者相配合可以有效的将发热物体所产生的热量散失。具体地说，当发热物体产生一定的热量时，由于第一散热片1具有良好的热传导率，可以将发热物体产生的热量通过第一散热片1传递给吸热反应模块，此时吸热反应模块将该热量很好的吸收，从而达到对发热物体散热的目的。
其中，第一散热片1与吸热反应模块优选地通过导热胶连接，导热胶不仅可以很好的将第一散热片1与吸热反应模块相互固定连接，同时导热胶同样具有良好的导热性能，可以将发热物体所产生的通过第一散热片1后很好的传递给吸热反应模块，从而达到散热的目的。当然，第一散热片1与吸热反应模块也可以是形成为一体的结构，也就说在制作过程中形成第一散热片1的同时形成了吸热反应模块，第一散热片1与吸热反应模块完全接触，该种结构也是可以的。
优选地，本实施例的散热膜材还包括第二散热片2，其中，所述第一散热片1和所述第二散热片2相对间隔设置；所述吸热反应模块设置在所述第一散热片1和所述第二散热片2之间，并通过导热胶与所述第二散热片2连接。由于吸热反应模块设置在第一散热片1和第二散热片2之间，所以当吸热反应模块吸收了一定发热物体产生的热量后，多余的热量同时可以通过第二散热片2进一步的散失，该种结构的散热膜材可以进一步提高了散热效果。
本实施例中，第一散热片1和第二散热片2可以采用热传导率较高的材料，比如可以优选采用石墨烯材料或石墨膜材料，其具有优良的热传导性能，或者也可以优选采用如铜、铝、银等金属材料。其中，可通过使用耐高温的导热胶以粘合的方式或者通过热压的方式将第一散热片1和第二散热片2进行连接以形成为一体结构。
本实施例的散热膜材中的吸热反应模块包括至少一个容置腔室3，所述容置腔室3中盛放有吸热反应材料。所述吸热反应材料为所述吸热反应材料为吸热化学反应可逆的物料，所述吸热化学反应可逆的物料包括：碳酸氢钠或五水合硫酸铜。
具体地说，当吸热反应材料为碳酸氢钠时，碳酸氢钠(NaHCO3)在加热时会发生如下反应：2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2，该反应在吸热的同时生成了水和二氧化碳气体，反应生成物水和二氧化碳气体对热量或产生热量的火源同样有吸收热量或灭除火源的效果，因此，提高了散热膜材的散热效果。相应地，进一步优选的，在所述容置腔室3的侧面上还设有开口(附图未示出)，以释放上述吸热反应材料反应时产生的反应物，进而进一步提高散热效果。
容置腔室3内容纳的吸热反应材料也可优选采用五水合硫酸铜。五水合硫酸铜在加热时会发生如下反应：CuSO4·5H2O＝CuSO4+5H20，该反应在吸热的同时生成了水，生成的水对热量或产生热量的火源同样有吸收热量或灭除火源的效果，从而提高了散热膜材的散热效果；而反应生成的另一种产物CuSO4在常温下又能吸收水分生成五水合硫酸铜，从而使得散热膜材达到重复利用的效果，提高了散热膜材的适用性。
需要说明的是，本实施例中只是以碳酸氢钠、五水合硫酸铜为例进行说明的，但吸热化学反应可逆的物料也不局限于这两种材料，其他的吸热化学反应可逆的物料也是可以的，在此不一一详细描述。
作为本实施例的一种情况，所述吸热反应模块包括一个容置腔室3，所述容置腔室3通过排泄导管5将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。通过上述化学反应，可以理解的是述吸热反应材料反应时产生的反应物中包括水分(液体)、气体，该水分(液体)和气体将会对散热膜材本身产生一定的影响，此时可以通过排泄导管5将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出散热膜材对散热膜材本身的性能造成影响。
作为本实施例的另一种情况，由于散热膜材的尺寸大小不同，可以根据散热膜材的尺寸来设置容置腔室3的个数，当散热膜材的尺寸较大时，吸热反应模块包括多个所述容置腔室3，此时，任意两相邻的所述容置腔室3间通过耐热导管4连通，多个所述容置腔室3中的一个所述容置腔室3还与排泄导管5连接，用于将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。该种结构的散热原理与上述具有一个容置腔室3的原理类似，只是为了结构简单，将各个容置腔室3通过耐热导管连通，此时各个容置腔室3中发生化学反应所产生的反应物通过用于各个容置腔室3连通的耐热导管4汇合到一起，再通过一个排泄导管5将所有的吸热反应材料化学反应后的反应物排出。
进一步优选地，上述耐热导管4和排泄导管5均采用金属材料，更进一步优选为铜、铝、银等金属材料。且耐热导管4和排泄导管5均与容置腔室3采用焊接或化学方式连接。
需要说明的，容置腔室3的形状可以是长方体状、椭球体状或者其他形状均可，在本实施例中不对容置腔室3的形状具体限定。容置腔室3可以采用热传导性能较好的材料，优选的，容置腔室3的材料采用为金属、石墨膜、石墨烯中的任意一种。为了使生产工艺简单一些以及降低生产成本，优选的，容置腔室3的材料采用铜、铝、银中的任意一种或多种，更优选的，容置腔室3采用金属铜制作。
当需要不同尺寸的散热膜材时，可将多片散热膜材进行拼接，即在各相邻的两片散热膜材的边缘处通过热压的方式将二者连接在一起，从而获得不同尺寸的散热膜材。
本实施例的散热膜材包括第一散热片1以及还可以包括第二散热片2，并在第一散热片1之上或第一散热片1和第二散热片2之间设有吸热反应模块，这样，利用本实施例的散热膜材进行散热时，第一散热膜片和第二散热片2利用热传导的方式进行散热的同时，吸热反应模块吸收热量反生反应，也可以起到散热的作用。因此，本发明的散热膜材散热方式多样，散热效果较好，尤其适用于产生高热量或有火源的情形。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种散热膜材，其特征在于，至少包括第一散热片和吸热反应模块；其中，
所述第一散热片的一面与发热物体接触，另一面与所述吸热反应模块连接，所述吸热反应模块用于将所述发热物体产生的热量吸收。
2.根据权利要求1所述的散热膜材，其特征在于，所述第一散热片与所述吸热反应模块通过导热胶连接。
3.根据权利要求1或2所述的散热膜材，其特征在于，所述散热膜材还包括与第一散热片相对间隔设置的第二散热片，其中，
所述吸热反应模块设置在所述第一散热片和所述第二散热片之间，并通过导热胶与所述第二散热片连接。
4.根据权利要求1所述的散热膜材，其特征在于，所述吸热反应模块包括至少一个容置腔室，所述容置腔室中盛放有吸热反应材料。
5.根据权利要求4所述的散热膜材，其特征在于，所述吸热反应材料为吸热化学反应可逆的物料，所述吸热化学反应可逆的物料包括：碳酸氢钠或五水合硫酸铜。
6.根据权利要求4所述的散热膜材，其特征在于，所述吸热反应模块包括一个所述容置腔室，
所述容置腔室通过排泄导管将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。
7.根据权利要求4所述的散热膜材，其特征在于，所述吸热反应模块包括多个所述容置腔室，
任意两相邻的所述容置腔室间通过耐热导管连通，多个所述容置腔室中的一个所述容置腔室还与排泄导管连接，用于将所述吸热反应材料反应时产生的反应物排出所述散热膜材。
8.根据权利要求7所述的散热膜材，其特征在于，所述耐热导管的材料为金属。
9.根据权利要求8所述的散热膜材，其特征在于，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
10.根据权利要求6或7所述的散热膜材，其特征在于，所述排泄导管的材料为金属。
11.根据权利要求10所述的散热膜材，其特征在于，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
12.根据权利要求3所述的散热膜材，其特征在于，所述第一散热片、第二散热片以及容置腔室的材料为金属、石墨膜、石墨烯中的任意一种。
13.根据权利要求12所述的散热膜材，其特征在于，所述金属为铜、铝、银中的任意一种或多种。
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