CN206282845U

CN206282845U - 一种散热铝材

Info

Publication number: CN206282845U
Application number: CN201621492104.XU
Authority: CN
Inventors: 潘伟津
Original assignee: Jiangsu Weiye Aluminum Material Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Weiye Aluminum Material Co Ltd
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2016-12-15
Publication date: 2017-06-27
Anticipated expiration: 2026-12-15

Abstract

本实用新型公开了一种散热铝材，包括铝板、多孔粘结层、散热层；所述多孔粘结层位于铝板与散热层之间；所述铝板上表面设有凹槽；所述铝板下表面复合多孔粘接层；所述多孔粘结层的孔隙率为55～60％；所述散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；所述陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；所述陶瓷结构单元为Z型结构；所述凹槽深度为铝板厚度的8～10％；所述陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250～280微米；本实用新型具有良好的力学性能以及优异的散热性，具有广阔的工业应用前景。

Description

一种散热铝材

技术领域

本实用新型属于铝材材料领域，具体涉及一种散热铝材，可用于对散热性能要求高的领域。

背景技术

铝材是一种以铝为主要成分的合金材料，铝棒通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但铝材具体结构不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。在金属加工、电子加工方面，很多不能直接使用纯铝材，主要因为绝缘的要求，但考虑到其良好的导热性，一般以铝材为基底材料；这就要求基于铝材的结构具有良好的散热性能以及绝缘性能。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种散热铝材；首次在铝材中设计无机结构，具有良好的散热性能以及力学性能，结构简洁、适用性广，具有广阔的工业应用前景。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种散热铝材，包括铝板、多孔粘结层、散热层；所述多孔粘结层位于铝板与散热层之间；所述铝板上表面设有凹槽；所述铝板下表面复合多孔粘接层；所述多孔粘结层的孔隙率为55～60％；所述散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；所述陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；所述陶瓷结构单元为Z型结构；所述凹槽深度为铝板厚度的8～10％；所述陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250～280微米。

本实用新型中，铝板的上下表面根据实际应用位置确定，上表面的凹槽可以增加铝板比表面积，提高传热面积，改善散热效果；限定凹槽深度为铝板厚度的8～10％，一方面利于加工不影响铝材正常使用，另一方面保持铝材良好的力学性能。

本实用新型中，铝板上表面的凹槽可以为连续的，也可以为一个个独立的，可以为圆形也可以为方形；优选的，所述凹槽为复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面，即在铝板上表面设计连续的复数个凹槽，每个凹槽平行；可以提供均匀的散热效果，还能保持铝材美观，同时使得铝材受力时，载荷分布均匀。

本实用新型中，多孔粘接使得铝材与散热层连接稳定，并且限定孔隙率为55～60％，不影响散热层与铝板之间的传热，避免现有粘接层具有隔热效果的问题；所述多孔粘结层的厚度为350～400微米；所述散热层的厚度为1.8～2.5毫米，可以达到优异的散热效果。本实用新型的多孔散热层还可以连通陶瓷层中各陶瓷结构的传热路径，使得铝材整体传热效果提升，避免粘接剂过度阻热，而且厚度结合孔隙率可以保证粘接力的发挥。

本实用新型中，所述陶瓷层为单层结构；所述陶瓷层的厚度为0.8～1.0毫米，铝材具有散热性的同时需要保持良好的力学性能，过厚的陶瓷结构不利于散热层与铝板之间的结合稳定，本实用新型的陶瓷层使得散热层结构稳定，保证绝缘层良好的三维网络致密结构，同时又能发挥无机材料提高力学强度、增加导热性能的作用。

本实用新型中，所述Z型结构的横向臂长为300～320微米，纵向臂长为550～600微米；在多孔粘接层的策应传热下，散热层散热良好，而且具有优异的粘接稳定性；同时避免无机材料导致的微裂纹缺陷，延缓断裂，增加材料力学性能。

本实用新型在绝缘层中嵌入Z型结构组成的陶瓷层结构，加速了热量的传递，提高散热，同时Z型结构可以保持绝缘层受热不变形，提高热稳定能力；利用粘结层保证散热层粘接力，同时孔隙率以及厚度的限定避免粘接材料对铝材散热的影响。

本实用新型中，所述陶瓷层为单层结构，即所有陶瓷结构单元位于同一层，既保持陶瓷的散热能力又避免影响绝缘层粘接力与稳定性；Z型结构为常规三边结构，即两个平行边之间设置一边，以Z型结构两条平行边的方向为横向，所述Z型结构的横向臂长为300～320微米，纵向臂长为550～600微米；所述陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列。排列方式可以提高散热性能，包括散热与热变形，同时不影响粘接力与力学性能。

本实用新型中，所述陶瓷层中，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250～280微米；包括纵向方向或者横向方向，间隙之间填充绝缘材料，保持散热层的整体稳定性，同时改善散热效果。

本实用新型公开的散热铝材在铝板上表面设计凹槽作为基底，支撑力强、散热性好，并在下表面利用多孔粘接层结合散热层，粘接力强并且散热良好；利用Z型结构组成陶瓷层，提高绝缘层散热能力的同时保持强度；从而公开的散热铝材具备散热特性，可广泛用于电子加工、陶瓷加工、金属冶炼等苛刻领域。

附图说明

图1为实施例一散热铝材的结构示意图；

图2为实施例一中散热层的结构示意图；

图3为实施例一中Z型结构的结构示意图；

其中，1、铝板；2、多孔粘结层；3、散热层；4、凹槽；5、绝缘层；6、陶瓷结构单元。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

参见附图1-3；一种散热铝材，包括铝板1、多孔粘结层2、散热层3；多孔粘结层位于铝板与散热层之间；铝板上表面设有复数个平行排列的凹槽4，每个凹槽贯穿铝板上表面，凹槽深度为铝板厚度的8％；铝板下表面复合孔隙率为55％的多孔粘接层；散热层包括绝缘层5以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；陶瓷层由复数个陶瓷结构单元6组成；陶瓷结构单元为Z型结构；陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250微米，是指最大距离；多孔粘结层的厚度为350微米；散热层的厚度为1.8毫米；陶瓷层的厚度为0.8毫米；Z型结构的横向臂长L2为300微米，纵向臂长L1为550微米。上述散热铝材的散热能力为纯铝材的78％，绝缘层与铝板粘接达到1级，抗弯能力为纯铝板的1.16倍。

实施例二

一种散热铝材，包括铝板、多孔粘结层、散热层；多孔粘结层位于铝板与散热层之间；铝板上表面设有复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面，凹槽深度为铝板厚度的10％；铝板下表面复合孔隙率为60％的多孔粘接层；散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；陶瓷结构单元为Z型结构；陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为280微米；多孔粘结层的厚度为400 微米；散热层的厚度为2.5毫米；陶瓷层的厚度为1.0毫米；Z型结构的横向臂长L2为320微米，纵向臂长L1为600微米。上述散热铝材的散热能力为纯铝材的79％，绝缘层与铝板粘接达到1级，抗弯能力为纯铝板的1.15倍。

实施例三

一种散热铝材，包括铝板、多孔粘结层、散热层；多孔粘结层位于铝板与散热层之间；铝板上表面设有复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面，凹槽深度为铝板厚度的8％；铝板下表面复合孔隙率为55％的多孔粘接层；散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；陶瓷结构单元为Z型结构；陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为280微米；多孔粘结层的厚度为400微米；散热层的厚度为2.5毫米；陶瓷层的厚度为1.0毫米；Z型结构的横向臂长L2为320微米，纵向臂长L1为600微米。上述散热铝材的散热能力为纯铝材的77％，绝缘层与铝板粘接达到1级，抗弯能力为纯铝板的1.15倍。

实施例四

包括铝板、多孔粘结层、散热层；多孔粘结层位于铝板与散热层之间；铝板上表面设有复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面，凹槽深度为铝板厚度的10％；铝板下表面复合孔隙率为60％的多孔粘接层；散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；陶瓷结构单元为Z型结构；陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250微米；多孔粘结层的厚度为350微米；散热层的厚度为1.8毫米；陶瓷层的厚度为0.8毫米；Z型结构的横向臂长L2为300微米，纵向臂长L1为550微米。上述散热铝材的散热能力为纯铝材的76％，绝缘层与铝板粘接达到1级，抗弯能力为纯铝板的1.16倍。

实施例五

包括铝板、多孔粘结层、散热层；多孔粘结层位于铝板与散热层之间；铝板上表面设有复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面，凹槽深度为铝板厚度的10％；铝板下表面复合孔隙率为55％的多孔粘接层；散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；陶瓷结构单元为Z型结构；陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250微米；多孔粘结层的厚度为350微米；散热层的厚度为2毫米；陶瓷层的厚度为0.9毫米；Z型结构的横向臂长L2为320微米，纵向臂长L1为550微米。上述散热铝材的散热能力为纯铝材的79％，绝缘层与铝板粘接达到1级，抗弯能力为纯铝板的1.15倍。

Claims

1.一种散热铝材，其特征在于，所述散热铝材包括铝板、多孔粘结层、散热层；所述多孔粘结层位于铝板与散热层之间；所述铝板上表面设有凹槽；所述铝板下表面复合多孔粘接层；所述多孔粘结层的孔隙率为55～60％；所述散热层包括绝缘层以及嵌于绝缘层上表面的陶瓷层；所述陶瓷层由复数个陶瓷结构单元组成；所述陶瓷结构单元为Z型结构；所述凹槽深度为铝板厚度的8～10％；所述陶瓷层中，陶瓷结构单元纵向排列或者横向排列，相邻陶瓷结构单元之间的距离为250～280微米。

2.根据权利要求1所述散热铝材，其特征在于：所述凹槽为复数个平行排列的凹槽，每个凹槽贯穿铝板上表面。

3.根据权利要求1所述散热铝材，其特征在于：所述多孔粘结层的厚度为350～400微米；所述散热层的厚度为1.8～2.5毫米。

4.根据权利要求1所述散热铝材，其特征在于：所述陶瓷层为单层结构；所述陶瓷层的厚度为0.8～1.0毫米。

5.根据权利要求1所述散热铝材，其特征在于：所述Z型结构的横向臂长为300～320微米，纵向臂长为550～600微米。