CN1465649A - 一种持温及散热基材的制造与应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种持温及散热基材的制造与应用方法，其中包括步骤(a)至步骤(f)。步骤(a)是选择适当的相变物质；步骤(b)是将步骤(a)相变物质相互熔融；步骤(c)是将步骤(b)已熔融的相变物质使用高分子材料制成微胶囊；步骤(d)是将步骤(c)所制成的微胶囊进行干燥处理；步骤(e)是将步骤(d)的微胶囊与一粘合剂、一硬化剂等相混和；步骤(f)是将完成步骤(e)的物质经热溶分散、冷却、粉碎后以喷涂或浸渍等方法，使其附着于一基材表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种持温及散热基材的制造与应用方法，尤其涉及一种利用相变物质，经过熔融、微胶囊化、干燥、混入粘合剂或硬化剂、喷涂或浸渍等步骤处理，以制成一可持温及散热的基材，该持温及散热基材，可用于在长时间使用下，会持续产生热能的电脑、电子、电器、马达、灯具及机械等产品上，以达到加强产品的散热及持温效果。
背景技术
一般电脑、电子、电器、马达、灯具及机械等产品，在经过一段时间的运转过程后，会持续产生热能，该热能对设备本身以及环境周遭的影响相当大，但是随着产品效率及使用时间上不断地创新改进，相对地也造成所产生的热能更多，例如有许多大型电器装置或马达的运转，其所产生的温度甚至高达100℃以上，但是该等高温若仅使用风扇或是散热片的单纯散热设计，往往无法有效的导出或散出热气，而过高的操作温度，容易造成电器装置中的电子零件或是机械设备无法正常工作，同时也会造成产品的寿命减短及高故障率等问题，而且工作环境的温度上升，也会对人体造成不舒适感甚至烫伤，严重影响工作安全及工作效率。
以笔记型电脑(note book)为例，其散热方式多将CPU的热能传导到机壳上，并通过由机壳进行散热，故其机壳的散热效率即占有相当程度的重要性。
本发明是利用一种微胶囊化相变物质可持续吸热及散热的特性，以达到调节温度的功能，其中该相变物质可以为直链烷、高级醇、有机酸等物质，该微胶囊的外壳为高分子材料，如：三聚氰胺甲醛、尿素甲醛树脂或聚氨基甲酸乙酯等。
通过由高分子材料包覆相变物质而成为微胶囊化的相变物质，该相变物质经微胶囊化后，通过高分子材料的作用，可避免相变物质因吸热使其变成液态而流失，因而无法重复使用，故相变物质经微胶囊化的最主要目的，是使相变物质可重复使用。
如图1所示，长久以来，微胶囊化物11都是以混和的方式加入建筑结构中，如：混凝土、石膏板1、太阳能集热板等以达到温度控制的目的。
如图2所示，近几年来，也有利用微胶囊化物11加工在布料纤维中，或是涂布于布料2上，以调节温度，而使功能性织物更趋舒适。
发明内容
本发明的目的在于利用微胶囊化的相变物质，通过喷涂或浸渍使其附着于基材表面，以制造出可加强散热效果的持温及散热基材。
本发明的另一目的是将上述所制成的持温及散热基材，使用在会持续产生热能的电脑、电子、电器、马达、灯具及机械等产品，制成该产品的外壳或散热器，使其可快速将上述产品其所产生的热能，通过微胶囊化相变物质与外界冷空气作热交换程序，以此散热及维持其温度，使产品工作的温度不致继续上升，延长该产品的使用寿命。
为达本发明上述目的，本发明提供一持温及散热基材的制造方法，其包括下列步骤：
(a)、相变物质的选择步骤，该步骤是选择适当的相变物质。
(b)、熔融步骤，该步骤是将(a)所选定的相变物质相互熔融。
(c)、微胶囊化步骤，该步骤是将步骤(b)已熔融的相变物质，使用高分子材料制成微胶囊。
(d)、干燥步骤，该步骤是将步骤(c)所制成的微胶囊，进行干燥处理。
(e)、混和步骤，该步骤是将步骤(d)所制成的微胶囊与粘合剂或硬化剂等相混和；
(f)、涂装步骤，该步骤是将步骤(e)所制得的物质，经热溶分散、冷却、粉碎后以喷涂或浸渍等方法，使其附着于一基材表面。
附图说明
图1为公知应用示意图；
图2为公知应用图；
图3为本发明的流程图；
图4为本发明的实施例；
图5为本发明的应用实施例1；
图6为本发明的应用实施例2；
图7为本发明的应用实施例3。图中
1 石膏板 39 混和步骤
11 微胶囊化物 40 涂装步骤
2 布料 4 基板
31 选择步骤 41 微胶囊相变化物质
33 熔融步骤 5 电脑荧幕外壳
35 微胶囊化步骤 6 电脑主机外壳
37 干燥步骤 7 笔记电脑外壳
具体实施方式
本发明的上述目的及所具功效，现结合下列图式作进一步说明如下：
如图3所示，为本发明的流程图，相变物质的选择步骤31，是选择适当的相变物质。熔融步骤33，是将步骤31的相变物质相互熔融。微胶囊化步骤35，是将步骤33 熔融的相变物质，使用一高分子材料加以包覆，并制成微胶囊。干燥步骤37是将步骤35制成的微胶囊，进行干燥处理。混和步骤39，是将步骤37制成微胶囊，与粘合剂、硬化剂等相混和。涂装步骤40，是将完成混和步骤39的物质，经热溶分散、冷却、粉碎后以喷涂或浸渍等方法，使其附着于一基材表面。
依据本发明图4的流程，以一具体实施例作进一步说明。作为微胶囊的高分子材料其成分可为：三聚氰胺甲醛树脂、尿素甲醛树脂或聚氨基甲酸乙酯及其他可包覆成为微胶囊的高分子材料。本发明所选择使用的相变物质，其包含有：直链烷、高级醇、有机酸等物质。
步骤1.是将三聚氰胺甲醛树脂27份，加水73份溶解。
步骤2.是将PVA(20％)2份，加水40份加热至60℃，加入十四醇5份，以搅拌机6000rpm乳化5分钟。
步骤3.是将步骤2.所产生的乳液加入步骤1.中，以1N盐酸水溶液调酸碱值至PH＝6，反应温度为60℃，反应时间约为1小时。
步骤4.为反应完成后加氨水调酸碱值至PH＝9，待温度到达室温后过滤干燥。
步骤5.取微胶囊3份环氧树脂7份经高温熔融分散后，冷却、辗碎，经喷涂或浸渍到例如电脑外壳上。
为确认附着本发明所制得的微胶囊化相变物质于电脑外壳上能有效的将热散去，进行下列测试：
模拟CPU加热块以12W加热，加热面积9mm×11mm，模拟电脑所处环境温度30℃，试验样品如下：
经过加热达热平衡后，当加热块的温度达平衡时，纪录温度数据以确认散热效率：
| 样品 | A | B | C | D |
| 加热前外界温度(℃) | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 加热后 | 80 | 75 | 68 | 61 |
| CPU加热块的温度(℃) | ||||
| 散热效果 | 最差 | 差 | 优 | 最优 |
其中样品A为铝板，样品B为安装二导热管的铝板，样品C为附着微胶囊化相变物质的铝板，样品D为附着微胶囊化相变物质且安装二导热管的铝板。
由上述散热的效果的结果中可得知，附着本发明的微胶囊化相变物质的铝板可将模拟CPU加热块所产生的热有效散去。
值得注意的是，依据本发明所选择的相变物质，应考虑到电脑、电子、电器、马达、灯具及机械等产品的发热源温度，以及其所处环境的温度，即相变物质的相变温度应在发热源温度及其所处环境的温度区间，如此可以吸收发热源所放出的热量，当所吸收的热未达饱和时，即温度未达相变化温度的同时，将热通过与外界环境较冷的空气作热交换，可将原本发热源所产生的热，通过相变物质的吸收使得温度不致上升过快，在通过与外界环境的冷空气作热交换，则可使附着有微胶囊相变物质的基材，维持在相变物质的相变温度区间，或更低的温度，经由相变物质的热交换达到散热的功能。请参阅图4、图5、图6、图7，本发明所制得的持温及散热基材，包括有一基板4及微胶囊相变化物质41，特别对于持续发热的设备装置，例如电脑荧幕外壳5、电脑主机外壳6、笔记型电脑外壳7、电子、马达、灯具及机械等产品的机壳上，完全能够达到加强散热及持温的效果，维持电器产品内部的电子零件的使用寿命。
通过上列的叙述，使本发明有充分的了解，但其仅为实例说明，并非限制本发明的保护范围，因此，凡在在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，均包括在本发明的限制范围内。
Claims (8)
1.一种持温及散热基材的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤(a)：选择适当的相变物质；
步骤(b)：将步骤(a)的相变物质相互熔融；
步骤(c)：将步骤(b)已熔融的相变物质，使用高分子材料制成微胶囊；
步骤(d)：将步骤(c)所制成的微胶囊，进行干燥处理；
步骤(e)：将步骤(d)的微胶囊与粘合剂或硬化剂相混和；
步骤(f)：将完成步骤(e)的物质，经热溶分散、冷却、粉碎后以喷涂或浸渍方法，使其附着于一基材表面。
2.如权利要求1所述的一种持温及散热基材的制造方法，其特征在于所述步骤(a)中的相变物质为直链烷、高级醇、有机酸。
3.如权利要求1所述的一种持温及散热基材的制造方法，其特征在于所述步骤(a)的相变物质为二十烷、十四醇、十六醇、十六酸、十六酸甲酯。
4.一种持温及散热基材，其特征在于包括一基材及一如权利要求1所述的一种持温及散热基材的制造方法所制造的微胶囊相变化物质。
5.如权利要求4所述的一种持温及散热基材，其特征在于制造所述微胶囊相变物质为直链烷、高级醇、有机酸等物质。
6.如权利要求5所述的一种持温及散热基材，其特征在于制造所述微胶囊相变物质为二十烷、十四醇、十六醇、十六酸、十六酸甲酯等物质。
7.一种持温及散热基材的应用方法，其特征在于将权利要求4所述的持温及散热基材，使用在会持续发热的电器产品外壳，其可快速将电器内部所产的热源通过微胶囊相变物与外界冷空气作热交换程序，以此维持电器产品内部电子零件的使用寿命。
8.如权利要求7所述的一种持温及散热基材的应用方法，其特征在于所述电器产品可为电脑、电子及机械设备机壳或是散热片。
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2002
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