CN205030021U - 一种散热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种散热装置，包括：石墨烯薄膜和耐热支撑基体；其中，所述石墨烯薄膜均匀包覆在所述耐热支撑基体上。本实用新型所述散热装置采用导热性能良好的石墨烯薄膜均匀包覆耐热支撑基体的方式制备得到，该散热装置解决了散热装置之间接触热阻较大的问题；同时，采用弹性体耐热支撑基体，例如采用低密度、压缩性能良好的泡棉，使得散热装置的重量轻、成本低，很好的解决了已有散热装置重量大、价格昂贵等问题。

Description

一种散热装置
技术领域
本实用新型涉及电子散热技术领域，尤其涉及一种散热装置。
背景技术
散热一直是电子工业一项重点研究的工作，电子元器件的实际工作温度是影响其可靠性的关键因素之一。随着电子设备向着小型化、高功耗发展，其功耗密度逐步增加。电子设备的发热量也成倍增加，这也对系统的散热性能提出了更高的要求。目前散热系统包括：导热界面材料、散热器。现在的导热界面材料多以导热颗粒填充硅脂以及环氧类高分子硅胶体系制备而成，该类材料存在制备工艺复杂，材料之间接触热阻较大，材料长期使用可靠性较差等局限性。而传统的散热器产品主要是由铝、铜等金属制备而成，其主要缺点有：成本较高、并且密度高重量大等。可见，现有的散热系统存在散热系统之间接触热阻较大、散热系统重量大、成本高等问题，所以如何克服该问题，成为本实用新型所要解决的技术问题。
实用新型内容
鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种解决上述技术问题的一种散热装置。
具体地，本实用新型提供的一种散热装置，包括：石墨烯薄膜和耐热支撑基体；其中，所述石墨烯薄膜均匀包覆在所述耐热支撑基体上。
可选地，本实用新型所述散热装置中，所述耐热支撑基体为弹性体耐热支撑基体。
可选地，本实用新型所述散热装置中，所述弹性体耐热支撑基体包括：泡棉。
可选地，本实用新型所述散热装置中，所述石墨烯薄膜的一面涂覆有耐热背胶；所述石墨烯薄膜通过背胶粘贴的方式均匀包覆在所述耐热支撑基体上。
可选地，本实用新型所述散热装置中，所述石墨烯薄膜的另一面覆有保护膜。
本实用新型有益效果如下：
本实用新型所述散热装置采用导热性能良好的石墨烯薄膜均匀包覆耐热支撑基体的方式制备得到，该散热装置解决了散热装置之间接触热阻较大的问题；同时，采用弹性体耐热支撑基体，例如采用低密度、压缩性能良好的泡棉，使得散热装置的重量轻、成本低，很好的解决了已有散热装置重量大、价格昂贵等问题。另外，本实用新型所述散热装置制备工艺简单，使用可靠性强，散热装置的整体使用可靠性得到极大提高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种散热装置的结构示意图；
图2为本实用新型中石墨烯薄膜界面示意图；
图3为本实用新型中泡棉形状为长方体时散热装置的截面示意图；
图4为本实用新型中泡棉形状为锯齿形时散热装置的截面示意图；
图5为本实用新型中泡棉形状为波浪形时散热装置的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种散热装置，该散热装置是由石墨烯薄膜与耐热支撑基体制备的新型导热产品。该装置能够替代部分导热界面材料以及散热器等散热系统，该散热装置具有制备简单、重量轻、成本较低等特点。
具体的，本实用新型提供的散热装置，包括石墨烯薄膜以及耐热支撑基体，其中，石墨烯薄膜均匀包覆在耐热支撑基体上，得到散热装置。如图1所示，为石墨烯薄膜均匀包覆在耐热支撑基体上后的散热装置示意图。
本实施例中，石墨烯薄膜的厚度、密度以及导热率规格可以根据具体需求进行灵活选择。
本实施例中，石墨烯薄膜一面涂覆有背胶，使得石墨烯薄膜通过粘贴的方式可以均匀包覆在泡棉上。优选地，石墨烯薄膜的另一面覆有保护性薄膜。如图2所示，为石墨烯薄膜上涂覆背胶和保护性薄膜的界面示意图。
本实用新型实施例中，考虑到散热装置应用到一些场景时，需要对散热装置进行固定，此时，可以在散热装置表面(即石墨烯薄膜表面)涂覆背胶，以将散热装置进行固定。
本实施例中，所述背胶为耐热型背胶，根据应用场景的需要，可以选择导电性或绝缘性的背胶。不同类型的背胶导热性能也各不相同。
本实施例中，所述保护性薄膜优选为具有耐高温、绝缘性能良好的有机保护膜，可以但不限于为PET保护薄膜。
本实施例中，耐热支撑基体优选为弹性体耐热支撑基体，即耐热支撑基体具有良好的压缩性和回弹性，使得本实施例所述散热装置可以应用于各种场景。
其中，弹性体耐热支撑基体优选但不限制于泡棉。所述泡棉的材质可以但不限于为聚氨酯类(PU)乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等中的一种。本实施例中，可以根据应用场景选择材质不同的泡棉。
本实施例中，所述泡棉可以根据不同的应用场景其外型特征各不相同。本实用新型中的泡棉外形可以是正方体、长方体、波浪形体、齿状形体，根据实际应用场景可导热泡棉也可以是不同形状的组合形体。
基于上述的结构阐述，下面给出本实用新型所述散热装置的制备方法，具体如下：
(1)选择特定形状的耐热型泡棉作为支撑基体；
(2)根据选择的耐热泡棉外形裁剪出适当外形的石墨烯薄膜，以使得该石墨烯薄膜能够均匀包覆泡棉。其中，所裁剪的石墨烯导热薄膜必须为一整张，不能出现破损、断裂等情况，所裁剪的石墨烯导热薄膜必须能够完全包覆所选择的泡棉骨架；例如，选择的泡棉为规则的长方体，则其包覆面应包括前、后、左、右、上、下六个面；而对于齿状等特殊外形特征的泡棉部分难以包覆面除外。
(3)利用石墨烯薄膜表面涂覆的背胶将石墨烯薄膜贴在选择的泡棉支撑基体表面，制备成石墨烯导热泡棉装置。如图3、4、5所示，分别是泡棉形状为长方体、锯齿型体和波浪型体时，石墨烯导热泡棉装置的截面示意图。
下面给出几个应用示例，以说明本实用新型提供的散热装置的具体性能。
示例1
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为50μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为1000W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.8g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外型形状为长方体，具体尺寸为：30mm×30mm×10mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉的六个面，制备成石墨烯导热泡棉。经检测，该石墨烯导热泡棉的导热率为0.8W/m·K。
示例2
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为75μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面由PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为900W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.6g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外型形状为长方体，具体尺寸为：30mm×30mm×10mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉的六个面，制备成石墨烯导热泡棉。经检测，该石墨烯导热泡棉的导热率为1.2W/m·K。
示例3
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为100μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为800W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.4g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外型形状为长方体，具体尺寸为：30mm×30mm×10mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉的六个面，制备成石墨烯导热泡棉。经检测，该石墨烯导热泡棉的导热率为1.8W/m·K。
示例4
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为50μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为1000W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.8g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为波浪型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
示例5
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为75μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为900W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.6g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为波浪型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
示例6
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为100μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面由PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为800W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.4g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为波浪型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
示例7
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为50μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面由PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为1000W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.8g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为齿状型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
示例8
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为75μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面由PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为900W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.6g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为齿状型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
示例9
石墨烯薄膜具体性质如下：厚度为100μm，单面涂覆背胶，未涂覆背胶的面由PET保护薄膜覆盖，其面向导热率为800W/m·K，轴向导热率为15W/m·K，石墨烯薄膜密度为1.4g/cm3。所选择的泡棉为聚氨酯(PU)泡棉，其外形特征为齿状型体，具体尺寸约为30mm×30mm×20mm(高)将上述薄膜裁剪成适当的规格后将薄膜包覆在泡棉表面制备成石墨烯导热泡棉。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种散热装置，其特征在于，包括：石墨烯薄膜和耐热支撑基体；其中，所述石墨烯薄膜均匀包覆在所述耐热支撑基体上；其中，包覆在耐热支撑基体上的石墨烯薄膜为按支撑基体的外形裁剪成形的一张石墨烯薄膜；
所述石墨烯导热薄膜的厚度为50μm、75μm或100μm。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述耐热支撑基体为弹性体耐热支撑基体。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述弹性体耐热支撑基体包括：泡棉。
4.如权利要求1或2或3所述的散热装置，其特征在于，
所述石墨烯薄膜的一面涂覆有耐热背胶；
所述石墨烯薄膜通过背胶粘贴的方式均匀包覆在所述耐热支撑基体上。
5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述石墨烯薄膜的另一面覆有保护膜。
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