CN210047155U - 三维网络导热结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于散热技术领域，涉及三维网络导热结构和电子设备。该三维网络导热结构包括表面层和设置于表面层内部的内部层；其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。本实用新型的三维网络导热结构，内部层具有三维导热网络结构，表面层与内部层形成导热通路，进而可显著提高热界面材料的导热效率。该导热结构设有弹性层，弹性层具有一定的压缩性，在一定压力下可与热源界面和散热器界面紧密贴合，提高连接的紧密性，提高界面的传热效率。

Description

三维网络导热结构和电子设备

技术领域

本实用新型属于散热技术领域，具体而言，涉及一种三维网络导热结构和电子设备。

背景技术

随着微处理器等电子器件的高性能化及小型化发展，电子器件的产热也随之增加，发热元件的散热已成为一个日益突出的问题。在器件的散热过程中，热量需要从器件内部经过器件封装材料和散热器截面再经散热器传递到外部环境。如何降低电子元器件与散热装置之间的界面热阻是提高电子元件散热效率的关键之一。因此，为保证电子元器件能够长期稳定、可靠地运行，必须有要有更好的界面导热材料来控制工作温度。目前，常规材料和传统热界面材料制备技术在解决散热问题上已进入瓶颈阶段，需要寻求新的高导热材料、制备技术或导热结构来满足实际应用需求。

石墨烯具有极高的热导率(单层，5300W/(mK))、优异的力学性能、良好的柔韧性，已成为热界面材料研究的新热点。绝大部分的热界面材料基体高分子的导热系数都比较低，将石墨烯与导热基体材料复合或通过一定的结构设计，可以大幅度改善聚合物基体的导热性能，弥补高分子材料在导热性能上的不足。然而，现有的包含石墨烯材料的导热结构，未能充分利用石墨烯的导热性能；或者，现有的导热结构大多采用的是二维热传导材料结构，可压缩性差，界面传热效率还有待提升。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种三维网络导热结构，具有可压缩性较好，导热效率高的特点，能够克服或者至少部分地解决上述技术问题。

本实用新型的第二目的在于提供一种电子设备，该电子设备包括上述的三维网络导热结构，可提高热源向散热器表面的散热效率，并具有一定的压缩性，可提高连接的紧密性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；

所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。

进一步的，所述内部弹性层为间隙型弹性层；

所述表面弹性层为连续型弹性层。

进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为填充石墨烯层。

进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为相变材料层。

进一步的，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为液态金属层。

进一步的，相邻两个所述弹性体的间距范围为5～100μm。

进一步的，所述内部层包括至少一个内部弹性层和至少一个内部石墨烯层，所述内部弹性层与所述内部石墨烯层交替层叠设置。

进一步的，所述内部弹性层的层数范围为1～300层。

进一步的，所述表面弹性层和内部弹性层的厚度范围各自独立地为50～500μm；

和/或，所述表面石墨烯层的厚度范围为5～100μm；

和/或，所述三维网络导热结构的厚度范围为300μm～4mm。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种电子设备，包括上述的三维网络导热结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的三维网络导热结构，包括表面层和内部层，其中的表面层为表面石墨烯层和/或表面弹性层，内部层具有三维导热网络结构，表面层与内部层形成导热通路，进而可显著提高热界面材料的导热效率。进一步，该具有三维网络结构的热界面材料导热结构设有表面弹性层和内部弹性层，这些弹性层具有一定的压缩性，在一定压力下可与热源界面和散热器界面紧密贴合，提高连接的紧密性，提高界面的传热效率。

本实用新型的导热结构，具有三维网络结构，当其表面层为表面石墨烯层时，能够充分利用石墨烯的高导热性能，三维网络结构和表面石墨烯层的配合可提高从热源向散热器表面的散热效率；或者，当其表面层为表面弹性层时，可增强导热结构的可压缩性，提高热源界面与散热器界面的紧密连接性，三维网络结构和表面弹性层的配合可提高界面的传热效率。该三维网络导热结构适用于电子器件散热领域。

包括该三维网络导热结构的电子设备，例如微处理器、手机、电脑等，其热源与散热器之间的热量传导效率高，使得这些电子设备的散热性能好，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施方式提供的间隙型弹性层的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的三维网络导热结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提供的三维网络导热结构示意图；

图4为本实用新型实施例3提供的三维网络导热结构示意图；

图5为本实用新型实施例4提供的三维网络导热结构示意图；

图6为本实用新型实施例5提供的三维网络导热结构示意图；

图7为本实用新型实施例6提供的三维网络导热结构示意图；

图8为本实用新型实施例7提供的三维网络导热结构示意图。

图标：1－弹性体；2－间隙结构；

101－第一连续弹性层；102－第一内部石墨烯层；103－间隙弹性层；104－第二内部石墨烯层；105－第二连续弹性层；

201－第一表面石墨烯层；202－第一间隙弹性层；203－第一内部石墨烯层；204－第二间隙弹性层；205－第二内部石墨烯层；206－第三间隙弹性层；207－第二表面石墨烯层；

301－第一连续弹性层；302－第一内部石墨烯层；303－第一间隙弹性层；304－第二内部石墨烯层；305－第二间隙弹性层；306－第三内部石墨烯层；307－第三间隙弹性层；308－第四内部石墨烯层；309－第二连续弹性层；

401－第一连续弹性层；402－第一内部石墨烯层；403－间隙弹性层；404－第二内部石墨烯层；405－第二连续弹性层；

501－第一连续弹性层；502－第一石墨烯层；503－间隙弹性层；504－第二石墨烯层；505－第二连续弹性层；

601－第一连续弹性层；602－第一内部石墨烯层；603－第一间隙弹性层；604－第二内部石墨烯层；605－第二间隙弹性层；606－第三内部石墨烯层；607－第二连续弹性层；

701－表面石墨烯层；702－第一间隙弹性层；703－第一内部石墨烯层；704－第二间隙弹性层；705－第二内部石墨烯层；706－第三间隙弹性层；707－第三内部石墨烯层；708－连续弹性层。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。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。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；

所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。

根据本实用新型，三维网络导热结构设置有表面层和内部层，其中，表面层设置在导热结构的上下两侧，内部层设置在表面层的里面或内部。即，表面层包括上表面层和下表面层，内部层设置在上表面层和下表面层之间。

需要说明的是，本实用新型中，“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

上述表面层为表面石墨烯层，和/或，表面层为表面弹性层，也可以表示为表面层为石墨烯层或表面弹性层中的至少一种，是指表面层可以仅为表面石墨烯层，即上表面层和下表面层均为表面石墨烯层；表面层可以仅为表面弹性层，即上表面层和下表面层均为表面弹性层；表面层也可以为表面石墨烯层和表面弹性层，例如上表面层为表面石墨烯层，而下表面层为表面弹性层，或者，上表面层为表面弹性层，而下表面层为表面石墨烯层。

需要说明的是，三维网络结构也可称为三维导热网络结构，是一种三维空间的互相结合或层叠组合而形成的网络状的结构。对于该三维网络结构的具体结合形式和网络结构没有特别限制，可以由本领域技术人员根据实际应用情况或实际产品需求进行选择和调整。

需要说明的是，“内部层至少具有一内部弹性层”是指，内部层包括内部弹性层，该内部弹性层的层数为至少一层，例如该内部弹性层可以设为一层、两层、三层、四层、五层、六层等。同时，“至少具有”是指，该内部层可以仅为内部弹性层，也可以为内部弹性层和其他层状结构的组合，例如，内部层为内部弹性层和石墨烯层的组合结构。

进一步，可以理解的是，该内部层的三维网络结构可以仅由内部弹性层构成，也可以由内部弹性层和其他层状结构组合构成，例如由内部弹性层和石墨烯层依次层叠设置构成。

本实用新型在热界面材料或导热结构的内部形成三维导热网络，表面层结构为表面石墨烯层和/或表面弹性层，表面层结构与内部层形成导热通路，可以提高热界面材料的导热效率。同时，表面弹性层和内部弹性层可以在压力下与热源表面和散热器表面紧密贴合，提高界面传热效率。通过调整三维网络结构和表面层结构根据需求制备不同热导率的热界面材料导热结构。

需要说明的是，本实用新型中，“表面石墨烯层”、“填充石墨烯层”、“内部石墨烯层”都指的是石墨烯层，只不过各石墨烯层所处的位置不同。其中，表面石墨烯层是位于表面的石墨烯层；填充石墨烯层是位于间隙型弹性层中间隙结构的石墨烯层；内部石墨烯层是位于内部的(两个表面层之间的)石墨烯层。

在一些具体的实施方式中，所述内部弹性层为间隙型弹性层；

所述表面弹性层为连续型弹性层。

需要说明的是，“间隙型弹性层”也可以称为间隙弹性层、间隔型弹性层或不连续弹性层，是指该弹性层中含有间隙结构和弹性体；该不连续弹性层由弹性体和间隙结构交替排列组合形成。即，在该不连续弹性层中，弹性体呈多个孤岛形态。间隙型弹性层的具体结构可参照图1所示。

“连续型弹性层”可以简称为连续弹性层，是指该弹性层中含有弹性体，且弹性体是连续的，不含有间隙。

应当理解的是，三维网络导热结构中设有弹性层，弹性层包括连续弹性层和不连续弹性层，表面层可设有连续弹性层，内部层可设有不连续弹性层。表面连续弹性层与内部不连续弹性层的结构不同，有助于提高导热结构的传热效率，并具有良好的弹性和可压缩性。

本实用新型的三维网络导热结构至少有一层弹性层，可使热界面材料具有一定的压缩性，在一定压力下可与热源界面和散热器界面紧密贴合，提高导热效率。

上述三维网络导热结构可由多层石墨烯层和弹性层组成，在三维网络导热结构内部不连续弹性层形成三维导热网络，不连续弹性层中的不连续的弹性体形成结构支撑点。

进一步的，上述间隙型弹性层中的间隙结构内所填充的材料包括石墨烯、相变材料或液态金属中的任意一种。也就是说，间隙结构内可以填充石墨烯，也可以填充相变材料，也可以填充液态金属。

根据本实用新型的实施例，所述间隙型弹性层具有间隙结构，所述间隙结构为填充石墨烯层；或者，

间隙型弹性层具有间隙结构，所述间隙结构为相变材料层；或者，

所述间隙型弹性层具有间隙结构，所述间隙结构为液态金属层。

上述填充石墨烯层优选为多层石墨烯层。

需要说明的是，本实用新型所采用的石墨烯、相变材料和液态金属均为现有技术中已知的材料。上述间隙结构为填充石墨烯层是指在间隙里填充着石墨烯，也就是说，间隙结构是石墨烯材料单元。同样的，间隙结构为相变材料层是指间隙里填充着相变材料，即间隙结构是相变材料单元；间隙结构为液态金属层是指间隙里填充着液态金属，即间隙结构是液态金属材料单元。

本实用新型对于的石墨烯、相变材料和液态金属的具体类型或性能参数等也没有特殊限制，可根据实际情况选择任何本领域熟知的石墨烯、相变材料和液态金属，只要不对本实用新型的目的产生限制即可。

进一步的，上述间隙型弹性层中的弹性体可以为导热凝胶。即，该间隙型弹性层包括间隙结构和弹性体，其中，弹性体为导热凝胶，间隙结构为填充石墨烯层，优选为多层石墨烯层；或者，弹性体为导热凝胶，间隙结构为相变材料层；或者，弹性体为导热凝胶，间隙结构为液体金属层。

在一些具体的实施方式中，所述内部层包括至少一个内部弹性层和至少一个内部石墨烯层，所述内部弹性层与所述内部石墨烯层交替层叠设置。

可以理解的是，上述内部层可以仅为内部弹性层，即不连续弹性层，也可以由不连续弹性层和内部石墨烯层的交替排列组合构成。实际应用中，可根据实际应用需求及不同产品对于热导率的不同而选择性设置。

该导热结构中，内部弹性层形成结构支撑点，也就是说，间隙型弹性层中的不连续的弹性体形成结构支撑结点，与内部石墨烯层形成三维网络结构，充分发挥石墨烯的高导热性能，提高传热效率。

在一些具体的实施方式中，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列，相邻两个所述弹性体的间距范围为5～100μm。

可以理解的是，该间隙型弹性层由多个间隙结构和多个弹性体交替排列组合构成，例如，以间隙结构中的一排为例，包括弹性体、间隙结构、弹性体、间隙结构……弹性体。其中，相邻两个弹性体的间距范围也可以理解为单个间隙结构的宽度范围。

根据本实用新型，相邻两个所述弹性体的间距范围为5～100μm，典型但非限制性的例如可以为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。该三维网络导热结构中，可通过调节间隙型弹性层中不连续弹性体的间距来调整三维网络结构中垂直通道密度，进而获得不同的热导率。在上述范围内的弹性体间距，可满足现有的大多数电子产品的热量传导需求，适应性好，可调节性强，应用范围广，能提高电子产品的散热性能。

在一些具体的实施方式中，所述内部弹性层的层数范围为1～300层，优选为2～100层；

所述内部石墨烯层的层数范围为2～300层，优选为2～100层。

根据本实用新型，上述内部石墨烯层的层数典型但非限制性的例如可以为2层、4层、5层、6层、8层、10层、12层、14层、15层、16层、18层、20层、30层、40层、50层、60层、70层、80层、90层、100层、120层、150层、180层、200层、220层、250层、260层、280层或300层。上述内部弹性层的层数典型但非限制性的例如可以为1层、2层、4层、5层、6层、8层、10层、12层、14层、15层、16层、18层、20层、30层、40层、50层、60层、70层、80层、90层、100层、120层、150层、180层、200层、220层、250层、260层、280层或300层。

在一些具体的实施方式中，所述表面弹性层的厚度范围为50～500μm，优选为80～150μm；典型但非限制性的例如可以为50μm、60μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、250μm、280μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm。

所述内部弹性层的厚度范围为50～500μm，优选为100～250μm；典型但非限制性的例如可以为50μm、60μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm、250μm、280μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm。

所述表面石墨烯层的厚度范围为5～100μm，优选为10～28μm；典型但非限制性的例如可以为5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。

所述内部石墨烯层的厚度范围为5～100μm，优选为10～50μm；典型但非限制性的例如可以为5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、28μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm。

采用上述优选范围内的表面弹性层、内部弹性层、表面石墨烯层和内部石墨烯层的厚度，有助于获得更好的传热效率，提高产品的散热性能。

所述三维网络导热结构的厚度范围为300μm～4mm，优选为500μm～2mm；典型但非限制性的例如可以为300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.5mm或4mm。

根据本实用新型，该三维网络导热结构中，可通过调节内部石墨烯层的层数和不连续弹性层的层数来调整石墨烯层沿垂直方向的三维网络结构厚度，进而获得不同厚度以及不同热导率的三维网络导热结构。在上述范围内的内部石墨烯层和不连续弹性层的层数，厚度适中，可满足现有的大多数电子产品的热量传导需求，适应性好，可调节性强，应用范围广，能提高电子产品的散热性能。

在一些具体的实施方式中，表面石墨烯层和内部石墨烯层的导热系数范围各自独立地为50～250W/mK；

连续弹性层的导热系数范围为3～20W/mK。

可以理解的是，石墨烯层的导热系数与弹性层的导热系数不同，石墨烯层的导热系数要大于弹性层的导热系数。这样，将其组合后，可更高效、快速的将热量传导至散热器，提高散热效率。

通过本实用新型的三维网络导热结构中不连续弹性层形成结构支撑结点，石墨烯层形成三维网络结构，充分利用石墨烯的高导热性能，可提高从热源向散热器表面的散热效率。并且通过本实用新型的三维网络导热结构中可调整的热界面材料的表面层结构和内部三维网络结构，根据实际应用需求制备得到不同热导率的三维导热网络结构。

除非另有定义或说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。

第二方面，在至少一个实施例中提供一种电子设备，包括上述的三维网络导热结构。

根据本实用新型，该电子设备包括热源、三维网络导热结构和散热器，其中，三维网络导热结构位于热源和散热器之间，用于将热量从热源传递至散热器，再传递到外部环境。本实用新型对于该电子设备的具体类型，以及该电子设备中所包含的其余部件及其连接关系不作特殊限制，该电子设备的核心在于包括了本实用新型的三维网络导热结构。该电子设备例如可以为手机、电脑、网络交换机等。

可以理解的是，本实用新型的电子设备与上述的三维网络导热结构是基于同一实用新型构思的，因而至少具有与上述三维网络导热结构相同的优势，在此不再赘述。

下面结合具体实施例和附图，对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为石墨烯层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一连续弹性层101、第一内部石墨烯层102、间隙弹性层103、第二内部石墨烯层104和第二连续弹性层105。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量2％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网格模板，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；将氧化铝固含量为80％的弹性浆料刮涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成连续弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成连续弹性层。即得到表面层为连续弹性层、内部单层石墨烯层网络结构的三维网络导热结构。

实施例2

如图3所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为表面石墨烯层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为多层石墨烯层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一表面石墨烯层201、第一间隙弹性层202、第一内部石墨烯层203、第二间隙弹性层204、第二内部石墨烯层205、第三间隙弹性层206和第二表面石墨烯层207。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量2％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网格模板，将固含量2％石墨烯浆料经涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；在石墨烯表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网络模板，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第三层石墨烯层；在第三层石墨烯表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第三层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；多次进行涂覆石墨烯层与弹性层后将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第N层石墨烯层；去除第一层石墨烯层表面模板，即得到表面层为石墨烯层的多层石墨烯网络结构的三维网络导热结构。

实施例3

如图4所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为多层石墨烯层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一连续弹性层301、第一内部石墨烯层302、第一间隙弹性层303、第二内部石墨烯层304、第二间隙弹性层305、第三内部石墨烯层306、第三间隙弹性层307、第四内部石墨烯层308和第二连续弹性层309。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量3％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板，将氧化锌固含量为70％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网格模板，将固含量3％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；在石墨烯表面布置网格模板，将氧化锌固含量为70％的弹性浆料涂覆于石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网络模板，将固含量3％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第三层石墨烯层；将填料量为70％的弹性浆料涂覆于石墨烯层表面并经硫化形成连续弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，将氧化锌固含量为70％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成连续弹性层。即得到表面层为连续弹性层，内部具有多层石墨烯网络结构的三维网络导热结构。

实施例4

如图5所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为液态金属层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一连续弹性层401、第一内部石墨烯层402、间隙弹性层403、第二内部石墨烯层404和第二连续弹性层405。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量2％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板I，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除网格模板I，在弹性层表面布置网格模板II，通过喷涂技术在弹性层间隙涂覆液态金属；去除网格模板II，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；将氧化铝固含量为80％的弹性浆料刮涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层。即得到表面层为连续弹性层、内部网格结构为石墨烯/液态金属混合结构的三维网络导热结构。

实施例5

如图6所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为相变材料层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一连续弹性层501、第一石墨烯层502、间隙弹性层503、第二石墨烯层504和第二连续弹性层505。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量3％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板I，将氧化铝固含量为60％、碳纤维固含量为2％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除网格模板I，在弹性层表面布置网格模板II，通过喷涂技术在弹性层间隙涂覆相变材料；去除网格模板II，将固含量3％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；将氧化铝固含量为60％、碳纤维固含量为2％的弹性浆料刮涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，将氧化铝固含量为60％、碳纤维固含量为2％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层。即得到表面层为连续弹性层、内部网格结构为石墨烯/相变材料混合结构的三维网络导热结构。

实施例6

如图7所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为多层石墨烯层。

该三维网络导热结构自上而下依次为第一连续弹性层601、第一内部石墨烯层602、第一间隙弹性层603、第二内部石墨烯层604、第二间隙弹性层605、第三内部石墨烯层606和第二连续弹性层607。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量2％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板III，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除网格模板III，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；在第二层石墨烯层表面布置网格模板IV，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料刮涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除网格模板IV(网格模板IV的网格密度大于网格模板III)，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第三层石墨烯层；将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第三层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，将氧化铝固含量为80％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成弹性层。即得到具有两层垂直导热通路密度不同的石墨烯网络结构的三维网络导热结构。

实施例7

如图8所示，一种三维网络导热结构，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，一表面层为表面石墨烯层，另一表面层为连续弹性层；

内部层具有三维网络结构，内部层包括内部石墨烯层和间隙弹性层；间隙弹性层包括弹性体1和间隙结构2，间隙结构2为多层石墨烯层。

该三维网络导热结构自上而下依次为表面石墨烯层701、第一间隙弹性层702、第一内部石墨烯层703、第二间隙弹性层704、第二内部石墨烯层705、第三间隙弹性层706、第三内部石墨烯层707和连续弹性层708。

该三维网络导热结构的制备包括：

将固含量2％石墨烯浆料涂覆于模板表面烘干形成第一层石墨烯层；在石墨烯层表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第一层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网格模板，将固含量2％石墨烯浆料经涂覆于弹性层表面烘干形成第二层石墨烯层；在石墨烯表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第二层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网络模板，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第三层石墨烯层；在第三层石墨烯表面布置网格模板，将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第三层石墨烯层表面并经硫化形成间隙弹性层；去除网络模板，将固含量2％石墨烯浆料涂覆于弹性层表面烘干形成第四层石墨烯层；将氮化硼固含量为50％的弹性浆料涂覆于第四层石墨烯层表面并经硫化形成连续弹性层；去除第一层石墨烯层表面模板，即得到一表面层为表面石墨烯层，一表面层为连续弹性层的三维网络导热结构材料。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种三维网络导热结构，其特征在于，包括表面层和设置于表面层内部的内部层；

其中，所述表面层为表面石墨烯层，和/或，所述表面层为表面弹性层；

所述内部层具有三维网络结构，所述内部层至少具有一内部弹性层。

2.根据权利要求1所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述内部弹性层为间隙型弹性层；

所述表面弹性层为连续型弹性层。

3.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为填充石墨烯层。

4.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为相变材料层。

5.根据权利要求2所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述间隙型弹性层包括多个间隙结构和多个弹性体，所述间隙结构与所述弹性体交替排列；

其中，所述间隙结构为液态金属层。

6.根据权利要求3～5任一项所述的三维网络导热结构，其特征在于，相邻两个所述弹性体的间距范围为5～100μm。

7.根据权利要求1～5任一项所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述内部层包括至少一个内部弹性层和至少一个内部石墨烯层，所述内部弹性层与所述内部石墨烯层交替层叠设置。

8.根据权利要求1～5任一项所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述内部弹性层的层数范围为1～300层。

9.根据权利要求1～5任一项所述的三维网络导热结构，其特征在于，所述表面弹性层和内部弹性层的厚度范围各自独立地为50～500μm；

和/或，所述表面石墨烯层的厚度范围为5～100μm；

和/或，所述三维网络导热结构的厚度范围为300μm～4mm。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的三维网络导热结构。

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