散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法以及散热层状结构

摘要

本发明涉及一种散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法以及散热层状结构，该传热散热层结构包括超高导热层以及高散热层，其中，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，该高散热层用以将该超高导热层传递至该高散热层中的热量向外界环境中进行散发，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，由该超高导热层形成一热量传递通道，将该散热物骨架的热量传递至该高散热层中，并最终由该高散热层将热量向外界环境中进行散发。

说明书

技术领域

本发明涉及一种传热层以及散热层的制作方法及其传热散热层状结构，特别是指一种在散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法以及散热物表面的传热散热层状结构。

背景技术

众所周知，热量的传递有三种方式依次为热量传导、对流以及热辐射，其中，热量传导是指在物体内部或者相互接触的物体表面之间，由于分子、原子以及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。对流是由于流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。热辐射是由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象。

现在大规模集成电路、数码相机、移动电话、笔记本电脑、LED灯具等电子产品不断向高密度封装与多功能化方向发展，这样散热问题就成为了非常棘手的课题，大规模集成电路电子组件如果没有妥善解决好传热、散热问题的处理，不但无法发挥其应用的性能，严重的时候甚至会造成机器内部的热量暴增以损毁电子元件的现象，然而目前无论是组件厂家或者是下游的电子产品系统整合的从业厂家对散热问题多数还是处于摸索阶段。随着电子产品的轻、薄、小巧的发展，如何突破传统的散热技术与设计策略，冷却在有限的空间里众多电子组件所产生的高温，是决定产品的性能与尺寸的关键因素。

在理论上传热与散热是物质内部微观热运动的完全不同的两种运动形态。其中，传热是热子以非谐振动的方式发生互相碰撞进行传递热量运动的方式，传热快的材料一般散热比较慢。而散热是声子以正弦波谐振动的形式传递热流，并与外界发生热量交换的现象，其是主散热运动，在具体实施的时候可以在散热材料的组分中添加热光、热磁转换材料，以增加散热的效果。

但是就目前市面上出现的导热散热技术而言都是分别单独设置导热结构与散热结构来实现的，比如现在应用的比较广泛的热管散热技术，其主要是利用金属管壁将需要被散热的部件的热量传导至热管中，而后利用热管中的液体进行再次导热，最后还是通过金属管壁将热量向外界散发。

上述将导热功能与散热功能单独定义出的技术不可避免的存在热量如何在导热结构与散热结构之间进行传递的问题，传统的技术都没有很好的解决这一问题，所以在进行具体散热的过程中往往会出现虽然导热部分以及散热部分的单独导热单独散热的效果很好，但是在两者的结合部分还是会存在热阻过大的情况，从而造成整体结构散热效果不佳的情况，而此是为传统技术的主要缺点。

发明内容

本发明提供一种在散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法，通过其方法可以在散热物表面上依次制作传热层以及散热层，从而提升传热速度与传热均匀性，进而提升散热物的散热性能，而此是为本发明的主要目的。

本发明提供一种散热物表面的传热散热层结构，通过本发明的传热散热层的结构提升散热物的散热性能，而此是为本发明的又一目的。

本发明所采用的技术方案为：一种在散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法，其包括如下步骤：

第一步、对散热物骨架进行清洗以清除其表面的固体或者液体污物，在进行具体清洗的过程中可以用清水或者化学除油剂、除污剂进行清洗，该散热物骨架可以由金属制成或者由陶瓷、塑料或者其他材料制成，在具体应用的时候该散热物骨架中固定发热部件，在具体实施的时候该散热物骨架可以为电子产品的基架，可以为汽车的水箱，也可以为固定其他物品的骨架，通过第一步的步骤可以清除该散热物骨架表面的固体或者液体污物，使下述步骤中的超高导热层可以稳固紧密的附着在该散热物骨架的表面上。

第二步、在如上所述第一步中的经过清洗后的该散热物骨架表面上附着超高导热层，该超高导热层用以将该散热物骨架的热量向外传导，该超高导热层的导热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该超高导热层由水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成，其中，水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末之间的重量百分比为：4%：1%：1%：0.5%：93.5%，由水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成的该超高导热层在常温状态下为液态，该高导热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物。

该超高导热层在具体实施的时候可以通过溅镀或者化学镀的方式附着在该散热物骨架的表面上。

在具体实施的时候该超高导热层通过如下的步骤附着在该散热物骨架的表面上：

步骤A、将水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末在常温下按照4%：1%：1%：0.5%：93.5%的重量百分比进行混合得到混合液体。在具体实施的时候该可挥发性液体、该油性溶剂也可选择性的加，也可以是其它可挥发性液体。

上述的该可挥发性液体可以为改性鱼油、粟米油或者其他液体。

上述的该油性溶剂可以为汽油、松节油 或者二甲苯或者其他液体。

步骤B、将该散热物骨架完全浸入到该混合液体中，使该混合液体附着在该散热物骨架的表面上。

步骤C、将步骤B中附着有该混合液体的该散热物骨架固定设置在旋转机上，控制该旋转机的转速在5000-7000转/分钟，旋转0.5秒至10秒，通过该旋转机的转动使设置在该旋转机上的该散热物骨架表面上的该混合液体均匀的分布在该散热物骨架的表面上，得到第一骨架，此刻，该散热物骨架整体为片状或者圆柱状或者各种异形体。

步骤D、将步骤C中的该第一骨架放置在烧炉中，控制该烧炉温度在80度至100度，烘烤5分钟至10分钟，得到第二骨架，进行步骤D的目的主要是通过加热的方式使该混合液体固定凝固在该散热物骨架的表面上，起到定型的作用，通过步骤D可以使该混合液体中的液体。蒸发出去，而该混合液体中的纤维素在烧结过程中会逸出，高导热粉末固结在该散热物骨架的表面上。

第三步、在如上所述第二步中表面上附着该超高导热层的该散热物骨架上再附着高散热层，此刻，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，该高散热层用以将该超高导热层传递至该高散热层中的热量向外界环境中进行散发，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，由该超高导热层形成一热量传递通道，将该散热物骨架的热量传递至该高散热层中，并最终由该高散热层将热量向外界环境中进行散发，该高散热层的散热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该高散热层由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成，其中，改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末之间的重量百分比为：20%：30%：5%：45%，由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成的该高散热层在常温状态下为液态，该高散热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物，该改性鱼油的挥发点为300度至600度之间，该粟米油的挥发点为300度至600度之间，该二甲苯的挥发点为70度至90度之间。

该高散热层在具体实施的时候可以通过溅镀或者化学镀的方式附着在该散热物骨架表面该超高导热层上。

在具体实施的时候该高散热层通过如下的步骤附着在该散热物骨架表面该超高导热层上：

步骤E、将改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末在常温下按照20%：30%：5%：45%的重量百分比进行混合得到混合散热液体。

步骤F、将如上所述步骤D中的该第二骨架完全浸入到该混合散热液体中，使该混合散热液体附着在该超高导热层上。

步骤G、将步骤F中附着有该混合散热液体的该第二骨架固定设置在该旋转机上，控制该旋转机的转速在2000-10000转/分钟，旋转0.5秒至30秒，通过该旋转机的转动使设置在该第二骨架上的该混合散热液体均匀的分布在该第二骨架的表面上，得到第三骨架。

步骤H、将步骤G中的该第三骨架放置在该烧炉中，控制该烧炉温度在50度至80度，烘烤5分钟至10分钟，得到第四骨架，进行步骤H的目的主要是通过加热的方式使该混合散热液体固定凝固在该第二骨架上，起到定型的作用。

步骤I、将步骤H中的该第四骨架送入烧结炉中，控制该烧结炉的温度在300度至3000度，烧结时间控制在20分钟至20小时，从而完成将该超高导热层以及该高散热层同时附着在该散热物骨架上的生产过程，如上所述的该超高导热层为若干层。

第四步、在如上所述第三步中表面上附着有该超高导热层以及该高散热层的该散热物骨架上再附着塑料粉末层，此刻，该塑料粉末层附着在该高散热层的外表面上，通过该塑料粉末层可以整体增强该高散热层的散热效率，该塑料粉末层由纳米级塑料粉末组成，并且该塑料粉末层是采用静电喷涂的方式附着在该高散热层的外表面上的。在具体实施的时候也可以由油漆层来替换塑料粉末层。

如上所述由于该改性鱼油的挥发点为300度至600度之间，该粟米油的挥发点为300度至600度之间，该二甲苯的挥发点为70度至90度之间，所以在通过步骤H、步骤I的步骤之后该改性鱼油、该粟米油以及该二甲苯都会从该高散热层中挥发出来，只有该高散热粉末会附着在该超高导热层，该改性鱼油、该粟米油以及该二甲苯在整体的工艺步骤中主要的作用是辅助该高散热粉末附着在该超高导热层。

一种散热物表面的传热散热层结构，该传热散热层结构固定附着在散热物骨架的外表面上，该散热物骨架可以由金属制成或者由陶瓷、塑料或者其他材料制成，在具体实施的时候该散热物骨架可以为电子产品的基架，可以为汽车的水箱，也可以为固定其他物品的骨架，该传热散热层结构包括超高导热层以及高散热层，其中，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，该高散热层用以将该超高导热层传递至该高散热层中的热量向外界环境中进行散发，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，由该超高导热层形成一热量传递通道，将该散热物骨架的热量传递至该高散热层中，并最终由该高散热层将热量向外界环境中进行散发。

该超高导热层的导热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间，该超高导热层由水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成，其中，水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末之间的重量百分比为：4%：1%：1%：0.5%：93.5%，由水、可挥发性液体、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成的该超高导热层在常温状态下为液态，该高导热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末。

该高散热层的散热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间，该高散热层由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成，其中，改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末之间的重量百分比为：20%：30%：5%：45%，由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成的该高散热层在常温状态下为液态，该高散热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末。

该高散热层的外表面上还附着有塑料粉末层，通过该塑料粉末层可以整体增强该高散热层的散热效率，该塑料粉末层由纳米级塑料粉末组成。

本发明的有益效果为：综上所述，由于本发明的方法或者结构中的该传热散热层结构包括超高导热层以及高散热层，其中，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，该高散热层用以将该超高导热层传递至该高散热层中的热量向外界环境中进行散发，该超高导热层位于该散热物骨架与该高散热层之间，由该超高导热层形成一热量传递通道，将该散热物骨架的热量传递至该高散热层中，并最终由该高散热层将热量向外界环境中进行散发，所以通过本发明的方法或者结构可以显著提升散热物的散热性能。

附图说明

图1为本发明的超高导热层以及高散热层的结构示意图。

图2为本发明的步骤框架图。

图3为本发明的塑料粉末层或油漆层、的位置示意图。

图4为本发明的超高导热层以及高散热层的热量传递图。

具体实施方式

如图1至4所示，一种在散热物表面设置传热层以及散热层的制作方法，其包括如下步骤：

第一步、对散热物骨架10进行清洗以清除其表面的固体或者液体污物。

在进行具体清洗的过程中可以用清水或者化学除油剂、除污剂进行清洗，该散热物骨架10可以由金属制成或者由陶瓷、塑料或者其他材料制成。

在具体应用的时候该散热物骨架10中固定发热部件，在具体实施的时候该散热物骨架10可以为电子产品的基架，可以为汽车的水箱，也可以为固定其他物品的骨架。

进行上述第一步的目的在于清除该散热物骨架10表面的固体或者液体污物，使下述的超高导热层可以稳固紧密的附着在该散热物骨架10的表面上。

第二步、在如上所述第一步中的经过清洗后的该散热物骨架10表面上附着超高导热层20，该超高导热层20用以将该散热物骨架10的热量向外传导。

该超高导热层20的导热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该超高导热层20由水、挥发性化合物、油性溶剂纤维素以及高导热粉末混合而成。

其中，水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末之间的重量百分比为：4%：1%：1%：0.5%：93.5%。

由水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成的该超高导热层20在常温状态下为液态。

该高导热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物，当纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末混合形成该高导热粉末的时候纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末之间的重量比例可以为1：1、2：1、3：1或者其他任意重量比例。

该超高导热层20在具体实施的时候可以通过溅镀或者化学镀的方式附着在该散热物骨架10的表面上。

在具体实施的时候该超高导热层20通过如下的步骤附着在该散热物骨架10的表面上：

步骤A、将水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末在常温下按照4%：1%：1%：0.5%：93.5%的重量百分比进行混合得到混合液体21。

步骤B、将该散热物骨架10完全浸入到该混合液体21中，使该混合液体21附着在该散热物骨架10的表面上。

步骤C、将步骤B中附着有该混合液体21的该散热物骨架10固定设置在旋转机22上。

控制该旋转机22的转速在5000-7000转/分钟，旋转0.5秒至10秒，通过该旋转机22的转动使设置在该旋转机22上的该散热物骨架10表面上的该混合液体21均匀的分布在该散热物骨架10的表面上，得到第一骨架11，此刻，该散热物骨架10整体为片状。

步骤D、将步骤C中的该第一骨架11放置在烧炉23中，控制该烧炉23温度在80度至100度，烘烤5分钟至10分钟，得到第二骨架12。

进行步骤D的目的主要是通过加热的方式使该混合液体21固定凝固在该散热物骨架10的表面上，起到定型的作用。

通过步骤D可以使该混合液体21中的水蒸发出去，而该混合液体21中的纤维素以及高导热粉末固结在该散热物骨架10的表面上。

第三步、在如上所述第二步中表面上附着该超高导热层20的该散热物骨架10上再附着高散热层30。

此刻，该超高导热层20位于该散热物骨架10与该高散热层30之间。

该高散热层30用以将该超高导热层20传递至该高散热层30中的热量向外界环境中进行散发。

该超高导热层20位于该散热物骨架10与该高散热层30之间，由该超高导热层20形成一热量传递通道，将该散热物骨架10的热量传递至该高散热层30中，并最终由该高散热层30将热量向外界环境中进行散发。

该高散热层30的散热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该高散热层30由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成。

其中，改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末之间的重量百分比为：20%：30%：5%：45%。

由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成的该高散热层30在常温状态下为液态。

该高散热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物，当纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末混合形成该高导热粉末的时候纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末之间的重量比例可以为1：1、2：1、3：1或者其他任意重量比例。

该改性鱼油的挥发点为300度至600度之间。

该粟米油的挥发点为300度至600度之间。

该二甲苯的挥发点为70度至90度之间。

该高散热层30在具体实施的时候可以通过溅镀或者化学镀的方式附着在该散热物骨架10表面该超高导热层20上。

在具体实施的时候该高散热层30通过如下的步骤附着在该散热物骨架10表面该超高导热层20上：

步骤E、将改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末在常温下按照20%：30%：5%：45%的重量百分比进行混合得到混合散热液体31。

步骤F、将如上所述步骤D中的该第二骨架12完全浸入到该混合散热液体31中，使该混合散热液体31附着在该超高导热层20上。

步骤G、将步骤F中附着有该混合散热液体31的该第二骨架12固定设置在该旋转机22上。

控制该旋转机22的转速在2000-10000转/分钟，旋转0.5秒至30秒，通过该旋转机22的转动使设置在该第二骨架12上的该混合散热液体31均匀的分布在该第二骨架12的表面上，得到第三骨架13。

步骤H、将步骤G中的该第三骨架13放置在该烧炉23中，控制该烧炉23温度在50度至80度，烘烤5分钟至10分钟，得到第四骨架14。

进行步骤H的目的主要是通过加热的方式使该混合散热液体31固定凝固在该第二骨架12上，起到定型的作用。

步骤I、将步骤H中的该第四骨架14送入烧结炉24中，控制该烧结炉24的温度在300度至3000度，烧结时间控制在20分钟至20小时。

从而完成将该超高导热层20以及该高散热层30同时附着在该散热物骨架10上的生产过程。

如图3所示，第四步、在如上所述第三步中表面上附着有该超高导热层20以及该高散热层30的该散热物骨架10上再附着塑料粉末层40。

此刻，该塑料粉末层40附着在该高散热层30的外表面上。

通过该塑料粉末层40可以整体增强该高散热层30的散热效率。

该塑料粉末层40由纳米级塑料粉末组成，并且该塑料粉末层40是采用静电喷涂的方式附着在该高散热层30的外表面上的。

如上所述由于该改性鱼油的挥发点为300度至600度之间，该粟米油的挥发点为300度至600度之间，该二甲苯的挥发点为70度至90度之间，所以在通过步骤H、步骤I的步骤之后该改性鱼油、该粟米油以及该二甲苯都会从该高散热层30中挥发出来，只有该高散热粉末会附着在该超高导热层20，该改性鱼油、该粟米油以及该二甲苯在整体的工艺步骤中主要的作用是辅助该高散热粉末附着在该超高导热层20。

如图1、3、4所示，一种散热物表面的传热散热层结构，该传热散热层结构固定附着在散热物骨架10的外表面上。

该散热物骨架10可以由金属制成或者由陶瓷、塑料或者其他材料制成，在具体实施的时候该散热物骨架10可以为电子产品的基架，可以为汽车的水箱，也可以为固定其他物品的骨架。

该传热散热层结构包括超高导热层20以及高散热层30，其中，该超高导热层20位于该散热物骨架10与该高散热层30之间。

该高散热层30用以将该超高导热层20传递至该高散热层30中的热量向外界环境中进行散发。

该超高导热层20位于该散热物骨架10与该高散热层30之间，由该超高导热层20形成一热量传递通道，将该散热物骨架10的热量传递至该高散热层30中，并最终由该高散热层30将热量向外界环境中进行散发。

该超高导热层20的导热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该超高导热层20由水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成。

其中，水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末之间的重量百分比为：4%：1%：1%：0.5%：93.5%。

由水、挥发性化合物、油性溶剂、纤维素以及高导热粉末混合而成的该超高导热层20在常温状态下为液态。

该高导热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物。

该高散热层30的散热系数为400大卡/米*小时*1摄氏度至3000大卡/米*小时*1摄氏度之间。

该高散热层30由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成。

其中，改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末之间的重量百分比为：20%：30%：5%：45%。

由改性鱼油、粟米油、二甲苯以及高散热粉末混合而成的该高散热层30在常温状态下为液态。

该高散热粉末为纳米级的陶瓷粉末或者纳米级的金属粉末或者纳米级的陶瓷粉末与纳米级的金属粉末的混合物。

该高散热层30的外表面上还附着有塑料粉末层40，通过该塑料粉末层40可以整体增强该高散热层30的散热效率，该塑料粉末层40由纳米级塑料粉末组成。

以上的各种实施例仅表达了本发明的几种具体的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。