CN111465279B - 一种可用于激光电视散热的散热结构 - Google Patents
一种可用于激光电视散热的散热结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及散热材料技术领域,公开了一种可用于激光电视散热的散热结构,至下而上包括基底、散热薄膜,散热薄膜总厚度小于或等于12μm,散热薄膜的原料组成的重量百分比为:吸热剂45~60%,中间连接剂10~20%,散热剂15~40%,保护剂5%;其中,吸热剂为银纳米球;中间连接剂为硅烯;所述散热剂为银纳米线;保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。本发明解决了现有大规模集成电路和封装电子设备,尤其是激光电视的散热结构散热效率低,易由于散热不足导致其内部电子元器件性能下降或者造成激光电视中光学部件老化,导致其整个显示系统出现故障的问题。
Description
技术领域
本发明涉及散热材料技术领域,具体是指一种可用于激光电视散热的散热结构。
背景技术
作为第四代显示设备代表者之一的激光电视,以其独具的健康护眼(屏幕无电磁辐射、护眼、健康,舒适性相比纸质文档提高20%),沉浸感强(光源纯净、色彩鲜明,还原性强),低功耗,家具适应性强等优势而被广泛看好。但是随着对其研发的深入程度的增加,一个影响激光电视工作性能的问题变得越来越突出,那就是激光电视的散热问题,工作在高温下的设备中的电子元器件非常容易受损,同时容易引起激光电视中光学部件的老化,进而影响整个激光电视工作的稳定性,这严重阻碍了激光电视行业市场化的进程。因此,散热问题是设计激光电视过程中一个亟待解决的突出问题。
由于目前常用的散热金属材料具有重量大,易氧化(如铜),导热系数并不高(如铝:240W/mK)等劣势而很难满足激光电视对散热性能的要求。同时由于氧化石墨烯和石墨烯在结构和导热性方面的巨大优势已经开始广泛应用于散热行业,目前已经使用的天然石墨材料和人工合成的石墨材料制成的散热膜对电子产品的散热也有了一定的改善。然而,石墨烯散热膜主要是通过把石墨处理后直接压延的方法和高分子炭化、石墨化等方法制成的,由于受到了材料本身平面结构对导热性能的限制和石墨烯薄膜制备工艺的限制,石墨烯散热膜的尺寸较小,不能满足设备对柔性的需求和对大面积应用的需求,同时,石墨烯薄膜在制备的过程中导致的不均匀和边缘容易破裂的问题,会提高电子产品的成本而且降低成品率和效率。
发明内容
基于以上技术问题,本发明提供了一种可用于激光电视散热的散热结构,解决了现有大规模集成电路和封装电子设备,尤其是激光电视的散热结构散热效率低,易由于散热不足导致其内部电子元器件性能下降或者造成激光电视中光学部件老化,导致其整个显示系统出现故障的问题。
为解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种可用于激光电视散热的散热结构,至下而上包括基底、散热薄膜,散热薄膜总厚度小于或等于12μm,散热薄膜的原料组成的重量百分比为:
吸热剂45~60%,
中间连接剂10~20%,
散热剂15~40%,
保护剂5%;
其中,吸热剂为银纳米球;中间连接剂为具有稳定二维网状结构,有较大接触面积特性和固定作用的硅烯;所述散热剂为银纳米线;保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。
作为一种优选的方式,硅烯为单层硅烯或多层硅烯中的一种或者多种。
作为一种优选的方式,基底为刚性基底或柔性基底。
作为一种优选的方式,刚性基底为玻璃或蓝宝石,
作为一种优选的方式,柔性基底为金属箔、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸聚合物薄膜。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明利用中间连接剂的附着性和柔性结构能明显提高薄膜的附着性和对大型设备的适应性,利用散热剂在烘干以后会形成大面积的褶皱的特性大大增加了散热时的比表面积,极大提升了散热效果;同时利用保护剂的独特隔热性能够有效降低外界高温环境对设备老化过程的影响,延长设备使用寿命。该薄膜制备工艺简单,且能制备出微米级别的柔性薄膜,具有很大的社会应用潜力。
(2)本发明中利用硅烯作为中间连接剂,硅烯与石墨烯等材料相比,硅烯对金属的附着性远好于石墨烯,能极大提高基于硅烯制备的散热薄膜在设备表面的附着性。且硅烯的制备过程中不存在石墨烯制备过程易出现的薄膜断裂、破碎或者边缘破损的问题。在此情况下,作为新兴散热导热电极材料而生的硅烯由于在结构和导热性方面的巨大优势已经逐渐开始应用于散热行业,将来大有可图。
(3)本发明中作为保护剂的梓柯节苞提取液具有密度大、粘度高和耐热性好的特点,有利于成膜和散热。且梓柯节苞提取液中含有四氯化碳,由于四氯化碳的沸点为76.8℃,所以当利用梓柯节苞成膜之后工作时四氯化碳会受热挥发。四氯化碳挥发会带走部分热量,从而起到降温的作用,进一步提升强散热膜的散热性能。此外,四氯化碳挥发后在薄膜内形成的空间会被聚醚改性聚硅氧烷和甘油填充,从而形成更加稳定致密的薄膜结构,进一步增强散热薄膜的性能,使其耐用性和实用寿命大大增强。
附图说明
图1为散热薄膜结构示意图。
其中,1吸热剂,2中间连接剂,3散热剂和保护剂,4基底。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,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,都属于本公开保护的范围。
一种可用于激光电视散热的散热结构,至下而上包括基底、散热薄膜,散热薄膜总厚度小于或等于12μm,散热薄膜的原料组成的重量百分比为:
吸热剂45~60%,
中间连接剂10~20%,
散热剂15~40%,
保护剂5%;
其中,吸热剂为银纳米球;中间连接剂为具有稳定二维网状结构,有较大接触面积特性和固定作用的硅烯;所述散热剂为银纳米线;保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。
在本发明中,利用中间连接剂的附着性和柔性的结构能明显提高薄膜附着性和对大型设备的适应性,利用散热剂在烘干以后会形成大面积的褶皱的特性大大增加了散热时的比表面积,极大提升了散热效果;同时利用保护剂的独特隔热性能够有效降低外界高温环境对设备老化过程的影响,延长设备使用寿命。该薄膜制备工艺简单,且能制备出微米级别的柔性薄膜,具有很大的社会应用潜力。
其中,吸热剂为具有三维机构的银纳米球,利用其三维结构传热效率高的特点,能够更加有效的传导热量;位于吸热剂和散热剂之间作为中间连接剂的硅烯由于其二维网状结构,使其具有较大接触面积和良好固定作用,能够有效保证吸热剂到散热剂传热的均匀性,同时为固定吸热剂和散热剂提供附着点,增强吸热剂和散热剂之间的连接稳定性;作为散热剂的银纳米线由着较大的比表面积和较高的导热率,能有效提高散热薄膜的散热效率;保护剂为体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成的组合物,其中梓柯节苞提取液与硅藻泥等物质相比密度更大、黏度更高、耐热性更好,其更有利于成膜和散热,但是由于其很容易团聚导致成膜不均匀,影响整体效果,因此添加聚醚改性聚硅氧烷作为辅助溶剂以解决上述问题。
此外,由于梓柯节苞提取液中含有四氯化碳,而四氯化碳的沸点为76.8℃,所以当利用梓柯节苞成膜之后工作时四氯化碳会受热挥发。四氯化碳挥发会带走部分热量,从而起到降温的作用,进一步提升强散热膜的散热性能。此外,四氯化碳挥发后在薄膜内形成的空间会被聚醚改性聚硅氧烷和甘油填充,从而形成更加稳定致密的薄膜结构,进一步增强散热薄膜的性能,使其耐用性和实用寿命大大增强。
优选的,散热剂还可以是金属合金纳米线,包括:铜铁合金纳米线、银铁合金纳米线、金铁合金纳米线、铝铁合金纳米线、镍铁合金纳米线、钴铁合金纳米线、锰铁合金纳米线、镉铁合金纳米线、铟铁合金纳米线、锡铁合金纳米线、钨铁合金纳米线、铂铁合金纳米线、银铜合金纳米线、金铜合金纳米线、铝铜合金纳米线、镍铜合金纳米线、钴铜合金纳米线、锰铜合金纳米线、镉铜合金纳米线、锡铜合金纳米线、钨铜合金纳米线、铂铜合金纳米线、金银合金纳米线、铝银合金纳米线、镍银合金纳米线、钴银合金纳米线、锰银合金纳米线、镉银合金纳米线、铟银合金纳米线、锡银合金纳米线、钨银合金纳米线、铂银合金纳米线、铝金合金纳米线、镍金合金纳米线、钴金合金纳米线、锰金合金纳米线、镉金合金纳米线、铟金合金纳米线、锡金合金纳米线、钨金合金纳米线、钴镍合金纳米线、锰镍合金纳米线、镉镍合金纳米线、铟镍合金纳米线、锡镍合金纳米线、钨镍合金纳米线、铂镍合金纳米线、镉锰合金纳米线、铟锰合金纳米线、锡锰合金纳米线、钨锰合金纳米线、铂锰合金纳米线、铟镉合金纳米线、锡镉合金纳米线、钨镉合金纳米线、铂镉合金纳米线、锡铟合金纳米线、钨铟合金纳米线、铂铟合金纳米线、钨锡合金纳米线、铂锡合金纳米线、铂钨合金纳米线中的一种或几种。
进一步的,硅烯为单层硅烯或多层硅烯中的一种或者多种。
进一步的,基底为刚性基底或柔性基底。
更进一步的,刚性基底为玻璃或蓝宝石,
更进一步的,柔性基底为金属箔、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸聚合物薄膜。
此外,上述可用于激光电视散热的散热结构的制备方法包括以下步骤:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的一种制备吸热剂,在基底的表面形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的一种制备中间连接剂,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜进行烘干处理;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的一种制备散热剂,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用辊涂、LB膜法、滴涂、喷涂、提拉法、喷墨打印或丝网印刷法中的一种制备保护剂,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜进行烘干处理,得到散热薄膜。
以下为本发明的具体实施例:
实施例1:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂45%,
中间连接剂10%,
散热剂40%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为515μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为25μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为115μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例2:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂45%,,
中间连接剂15%,
散热剂35%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为415μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为35μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为115μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例3:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂45%,
中间连接剂20%,
散热剂30%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为215μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为65μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为215μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例4:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂50%,
中间连接剂10%,
散热剂35%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为115μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为75μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为315μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例5:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂50%,
中间连接剂20%,
散热剂25%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为315μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为25μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为315μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例6:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂42%,
中间连接剂15%,
散热剂38%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为415μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为25μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为215μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例7:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂42%,
中间连接剂20%,
散热剂33%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为65μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为75μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为415μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例8:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热剂48%,
中间连接剂10%,
散热剂37%,
保护剂5%。
制备方法如下:
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为165μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为50μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为515μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例9:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热48%,
中间连接剂20%,
散热剂27%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为65μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为70μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为315μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
实施例10:
如图1所示,所述散热薄膜,总厚度为12μm,吸热剂为银纳米球,中间连接剂为硅烯,散热剂为银纳米线,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。所述散热薄膜各原料组成的重量百分比如下:
吸热60%,
中间连接20%,
散热剂15%,
保护剂5%。
制备方法如下:
(1)先对散热器或待喷涂表面基底进行清洗,分别利用洗涤剂、丙酮、去离子水、异丙醇进行超声清洗,清洗后用干燥氮气吹干,然后进行氧等离子轰击处理,以保证基底与膜有良好的附着性;
(2)在步骤(1)处理好的基底表面采用喷涂法喷涂吸热剂,吸热剂为浓度0.02mg/ml的银纳米球水溶性分散液,喷涂速率为65μL/min,形成吸热层;
(3)在步骤(2)中制成的吸热层表面采用喷涂法喷涂中间连接剂,中间连接剂为浓度1mg/ml的硅烯乙醇溶液,喷涂速率为85μL/min,形成中间连接层;
(4)将步骤(3)制得薄膜在80℃下进行烘干处理,烘干时长为5min;
(5)在步骤(4)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂散热剂,散热剂为浓度0.5%的银纳米线异丙醇溶液,喷涂速率为415μL/min,形成散热层;
(6)在步骤(5)制得薄膜表面采用喷涂法喷涂保护剂,保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成,喷涂速率为95μL/min,形成保护层;
(7)将步骤(6)制得含有吸热层、中间连接层、散热层和保护层的薄膜在50℃下进行烘干处理,烘干时长为3min,得到散热薄膜;
(8)将步骤(7)制得的散热薄膜进行散热测试。
表1为纯散热器和喷涂有实施例1~10散热膜的散热器在相同起始温度90℃条件下不同时间间隔后的温度(单位℃)对比。
时间(h) | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 |
纯散热器 | 90 | 84 | 78 | 71 | 66 | 59 |
实施例1 | 90 | 83 | 76 | 69 | 62 | 48 |
实施例2 | 90 | 81 | 74 | 67 | 57 | 51 |
实施例3 | 90 | 80 | 68 | 60 | 51 | 40 |
实施例4 | 90 | 84 | 72 | 64 | 56 | 49 |
实施例5 | 90 | 83 | 75 | 65 | 59 | 46 |
实施例6 | 90 | 82 | 72 | 64 | 56 | 48 |
实施例7 | 90 | 82 | 70 | 62 | 53 | 43 |
实施例8 | 90 | 81 | 71 | 61 | 54 | 45 |
实施例9 | 90 | 83 | 72 | 63 | 55 | 44 |
实施例10 | 90 | 81 | 71 | 63 | 53 | 44 |
表1
表1的数据表明喷涂有实施例1-10散热膜的散热器比纯散热器的散热效果更好,本发明提高了散热器的散热效率。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种可用于激光电视散热的散热结构,其特征在于:至下而上包括基底、散热薄膜,所述散热薄膜至下而上包括吸热剂、中间连接剂、散热剂和保护剂;所述散热薄膜总厚度小于或等于12μm,所述散热薄膜的原料组成的重量百分比为:
吸热剂45~60%,
中间连接剂10~20%,
散热剂15~40%,
保护剂5%;
其中,所述吸热剂为银纳米球;所述中间连接剂为具有稳定二维网状结构,有较大接触面积特性和固定作用的硅烯;所述散热剂为银纳米线;所述保护剂由体积分数为15%的聚醚改性聚硅氧烷、80%的水溶性梓柯节苞提取液和5%的甘油构成。
2.根据权利要求1所述的一种可用于激光电视散热的散热结构,其特征在于:所述硅烯为单层硅烯或多层硅烯中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种可用于激光电视散热的散热结构,其特征在于:所述基底为刚性基底或柔性基底。
4.根据权利要求3所述的一种可用于激光电视散热的散热结构,其特征在于:所述刚性基底为玻璃或蓝宝石。
5.根据权利要求3所述的一种可用于激光电视散热的散热结构,其特征在于:所述柔性基底为金属箔、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸聚合物薄膜。
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