CN118234190A - 一种适用于丝网印刷系统的散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及散热材料制备技术领域，具体地，涉及一种适用于丝网印刷系统的散热结构，包括依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，所述保护层和所述电阻层或导电层和所述绝缘层的宽度相同；散热结构，所述散热结构设置于所述绝缘层底部，所述散热结构包括基材层和散热层，所述散热层设置于所述基材层底部，所述散热层包括石墨烯材料，所述散热层用于散热。本发明采用石墨烯喷涂、石墨烯焊接或采用石墨烯聚合物粘结技术，将石墨烯材料附在不锈钢面，利用石墨烯面内导热率可达2000W/(m·K)以上的优势，从而达到整个不锈钢散热面均热且极高的散热效率，可以避免加热系统因为散热不均产生热点导致烧蚀的情况出现。
Description
技术领域
本发明涉及散热材料制备技术领域，具体地，涉及一种适用于丝网印刷系统的散热结构。
背景技术
目前,常用的散热材料为金属,但随着相应仪器的精密化、小型化,传统的金属散热材料已很难满足相应仪器的散热要求。特别是对于精密化、小型化的仪器而言,金属散热材料的体积过大，导致了仪器的生产成本升高。随着新材料研发的不断深入,石墨烯由于其优异的散热性能,受到人们的普遍关注，并用其设计了多种散热结构。
丝网印刷厚膜加热系统因其具备热效率高、高电压等优点，常用于家电类、汽车热管理液体加热器。丝网印刷厚膜加热系统通常烧结温度在850℃，因此印刷基板通常选用在不锈钢材质上，但不锈钢的热传导能力在23.7W/(m·K)左右，传导能力较弱。不锈钢基材形状常见于板状、管状居多，与水的热交换面积通常较小；同时丝网印刷厚膜加热系统因为快速加热的需求，需要较高的功率密度(60W/cm2)。
因此较高的功率密度、较弱的热传导、较小的热交换面积很容易导致热集聚而产生烧蚀。
当前增大热交换的面积是采用翅片与不锈钢基板进行钎焊，工艺复杂，成本高昂，不良率高，很难大面积采用。
石墨烯材料自2004年问世后，因其极高的面内导热性能，得到了广泛的应用。
如今，已有的技术大致分为如下几种:
(1)在发热元件上涂覆石墨烯浆料；
(2)将石墨烯制成薄膜并与导热胶黏剂结合；
(3)在石墨烯薄膜底部放置金属薄膜，并将金属薄膜与热源接触。
不过，上述几种方案相应的具有如下缺点:
(1)散热效果不明显；
(2)和(3)散热结构的使用寿命短,长时的散热稳定性差；所得散热结构的良品率低,难以工业化。
因此,本领域呕需一种解决上述问题的散热结构,使其可以工业化的生产,并很好的用于包括电子产品、电器产品(尤其在灯具、空调和冰箱的应用上)、照明器材等设备上。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种适用于不锈钢基丝网印刷厚膜加热系统带有石墨烯层的散热结构。
为实现上述目的，本发明提供一种适用于丝网印刷系统的散热结构，包括
依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，所述保护层和所述电阻层或导电层和所述绝缘层的宽度相同；
散热结构，所述散热结构设置于所述绝缘层底部，所述散热结构包括基材层和散热层，所述散热层设置于所述基材层底部，所述散热层包括石墨烯材料，所述散热层用于散热。
优选的：所述基材层为铝基材。
优选的：所述基材层为不锈钢基材。
优选的：所述散热层为石墨烯层。
优选的：所述石墨烯层通过激光束加工形成石墨烯翅片层。
优选的：所述散热层通过高温喷涂或激光焊接或环氧树脂粘接附着在所述基材层底部。
优选的：所述散热层的厚度为10um～100um。。
与现有技术相比，本申请提出的技术方案具有如下的有益效果：采用石墨烯喷涂、石墨烯焊接或采用石墨烯聚合物粘结技术，将石墨烯材料附在不锈钢面，利用石墨烯面内导热率可达2000W/(m·K)以上的优势，从而达到整个不锈钢散热面均热且极高的散热效率，可以避免加热系统因为散热不均产生热点导致烧蚀的情况出现。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明散热结构的第一实施例结构图；
图2为本发明散热结构的第二实施例结构图；
图3为本发明散热结构的第三实施例结构图；
图4为本发明散热结构的第四实施例结构图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种散热结构，此散热结构适用于丝网印刷厚膜系统，具体的：
包括依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，保护层和电阻层或导电层和绝缘层的宽度相同；在绝缘层的底部设置有散热结构，散热结构包括基材层和散热层。
在本实施例中，基材层为不锈钢基材层，散热层为石墨烯翅片层。
实施例2
参见图2，本实施例提供一种散热结构，此散热结构适用于丝网印刷厚膜系统，具体的：
包括依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，保护层和电阻层或导电层和绝缘层的宽度相同；在绝缘层的底部设置有散热结构，散热结构包括基材层和散热层。
在本实施例中，基材层为不锈钢基材层，散热层为石墨烯层。
实施例3
参见图3，本实施例提供一种散热结构，此散热结构适用于丝网印刷厚膜系统，具体的：
包括依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，保护层和电阻层或导电层和绝缘层的宽度相同；在绝缘层的底部设置有散热结构，散热结构包括基材层和散热层。
在本实施例中，基材层为铝基材，散热层为石墨烯翅片层。
实施例4
参见图4，本实施例提供一种散热结构，此散热结构适用于丝网印刷厚膜系统，具体的：
包括依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，保护层和电阻层或导电层和绝缘层的宽度相同；在绝缘层的底部设置有散热结构，散热结构包括基材层和散热层。
在本实施例中，基材层为铝基材，散热层为石墨烯层。
在上述实施例1到实施例4中，散热层可以通过高温喷涂、激光焊接或环氧树脂粘接的方式附着在基材层底部。散热层的厚度为10um～100um；保护层材质为耐酸耐油污腐蚀绝缘材料，适用于高温、高湿、强酸等恶劣环境，厚度为40～60um；电阻层和导电层为导电稀土金属，厚度10～20um；绝缘层为耐高温绝缘材料，厚度100～150um。
翅片层的形成工艺为通过激光束加工的方式形成。厚膜加热是将电能转换能热能的电阻发热原理，本实施例中是电阻层通过发热将热能通过绝缘层传递至金属基板之上，石墨烯优秀的导热功能，将金属基板上的热能均匀的传递至导热介质(水、冷却液等)，最大程度上杜绝了因为导热不均而产生的热点而导致的烧蚀。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，以及对于上述实施例一个或多个进行组合实施例，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改或组合，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (7)
1.一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，包括
依次涂覆的保护层、电阻层或导电层和绝缘层，所述保护层和所述电阻层或导电层和所述绝缘层的宽度相同；
散热结构，所述散热结构设置于所述绝缘层底部，所述散热结构包括基材层和散热层，所述散热层设置于所述基材层底部，所述散热层包括石墨烯材料，所述散热层用于散热。
2.根据权利要求1所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述基材层为铝基材。
3.根据权利要求1所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述基材层为不锈钢基材。
4.根据权利要求1所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述散热层为石墨烯层。
5.根据权利要求4所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述石墨烯层通过激光束加工形成石墨烯翅片层。
6.根据权利要求4或5所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述散热层通过高温喷涂或激光焊接或环氧树脂粘接附着在所述基材层底部。
7.根据权利要求6所述的一种适用于丝网印刷系统的散热结构，其特征在于，所述散热层的厚度为10um～100um。
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