CN210072530U - 一种石墨烯单向导热板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石墨烯散热技术领域，尤其涉及一种石墨烯单向导热板。其包括：散热层、传热层或吸热层；所述传热层设置在散热层和吸热层之间，三者固定连接；所述传热层由隔热材料层和导热微囊组成；所述隔热材料层均匀设有蜂窝孔形成蜂窝结构，导热微囊设置在蜂窝孔内并于吸热层固定连接；所述导热微囊内填充有气体或液体。本实用新型能够实现单向的导热、散热，能够有效避免热量双向传递。本实用新型能够产生良好的导热散热效果；导热散热具有单向性，能够实现单向导热的效果；吸热降温效率高，吸热层的石墨烯能够快速吸收热量实现降温；向外界释放热量的效率较高，散热层的石墨烯同样能够进行快速的散热。

Description

一种石墨烯单向导热板

技术领域

本实用新型涉及石墨烯散热技术领域，尤其涉及一种石墨烯单向导热板。

背景技术

随着近年来电子器件的高速发展，手机、电脑等常见电子器件的功能越来越强大，但随着其功能的强大随之而来的是其内部元器件如CPU、显卡等高发热等问题，目前为解决此类问题技术人员对散热板作出了许许多多的改进和创新，已初具成效，如导热铜管、石墨烯散热片等，但以上散热板大多仅是利用了其高导热的材料特性，随着而来又产生了一旦环境温度过高也容易向内导热的问题发生。

因此，现有的石墨烯导热板或散热板均无法实现单向导热、单方面的散热。在使用过程中一旦发生环境温度过大，则现有的石墨烯导热板或散热板则会产生散热效率下降甚至无法散热、反向导热导致需要进行散热的元器件损坏的问题发生。

发明内容

为解决现有散热板均存在当外界环境温度过高散热性能变差、失效甚至会出现反向导热的问题，本实用新型提供了一种石墨烯单向导热板。其首先要实现以下目的：一、确保其能够产生良好的散热效果；二、能够避免外界热量反向导热问题发生，实现单向导热。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种石墨烯单向导热板，包括：

散热层、传热层或吸热层；

所述传热层设置在散热层和吸热层之间，三者固定连接；

所述传热层由隔热材料层和导热微囊组成；

所述隔热材料层均匀设有蜂窝孔形成蜂窝结构，导热微囊设置在蜂窝孔内并于吸热层固定连接；

所述导热微囊内填充有气体或液体。

作为优选，

所述散热层和吸热层均为石墨烯薄片层；

所述吸热层的厚度为0.1～5mm；

所述传热层的厚度为0.5～15mm；

所述散热层的厚度为0.1～5mm。

作为优选，

所述蜂窝孔的轴向方向与吸热层和散热层相交。

作为优选，

所述导热微囊为半球型塑料微囊，其半球型开口端与吸热层固定连接。

作为优选，

所述导热微囊为内部填充有氮气或惰性气体或沸点为40～50摄氏度的液体的半球型塑料微囊。

作为优选，

所述隔热材料层为具有蜂窝结构的石棉层或玻纤层。

本实用新型的有益效果是：

1)能够产生良好的导热散热效果；

2)导热散热具有单向性，能够实现单向导热的效果，进而能够对需要散热的元器件等物品进行良好的保护；

3)吸热降温效率高，吸热层的石墨烯能够快速吸收热量实现降温；

4)向外界释放热量的效率较高，散热层的石墨烯同样能够进行快速的散热。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型导热微囊涨大后单向导热的示意图；

图中：1吸热层，2传热层，21隔热材料层，211蜂窝孔，22导热微囊，3散热层。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示的一种石墨烯单向导热板，其包括：

散热层3、传热层2和吸热层1；

所述散热层3、传热层2和吸热层1依次平行设置且相互贴合、固定连接，散热层3和吸热层1均为石墨烯薄片层；

所述传热层2本身为不导热的隔热材料层21，隔热材料层21均匀设置有蜂窝孔211形成蜂窝结构，蜂窝结构的蜂窝孔211轴向方向不平行于散热层3和吸热层1，蜂窝孔211轴向方向与散热层3和吸热层1的相交角度为α，0＜α≤90°，即如图1所示每个蜂窝孔211的两端开口均分别被散热层3和吸热层1封堵；

所述蜂窝结构的蜂窝孔211内设有导热微囊22，导热微囊22与吸热层1固定连接；

所述导热微囊22具有高弹性和耐高温性能塑料制备的半球型塑料微囊，其半球型开口端与吸热层1固定连接，其内部填充有液体或气体；

当吸热层1吸热后热量能够通过石墨烯本身高导热的特性能够快速将热量传导至导热微囊22中，导热微囊22中的液体受热产生挥发结合液体本身的少量受热膨胀，其能够撑大导热微囊22，此时蜂窝孔211对导热微囊22起到引导膨胀的作用，撑大的导热微囊22沿蜂窝结构的蜂窝孔211轴向方向延展，直至抵接到散热层3，散热层3接触涨大后的导热微囊22，吸收导热微囊22所携带的热量，导热微囊22热量被吸收后内部填充的气体或液体收缩，进而整体实现收缩，沿蜂窝结构的蜂窝孔211轴向方向逐渐向吸热层1缩小，实现吸热层1向散热层3的单向导热；

所述传热层2由本身不导热的隔热材料层21与起到单向传导热量作用的导热微囊22组成，形成良好的单向导热效应；

相较于现有的石墨烯散热片，其仅仅利用了石墨烯高导热的特点，在实现散热的同时也存在容易受环境热量影响向内部导热的隐患，如现有手机等精密部件在CPU等发热量较大的部件设置常规的石墨烯散热片，其通常情况下确实能够起到良好的散热效果，尤其在冬天，其散热效果优异，但是在某些特定环境下，如在夏天炎热季节时，环境热量及辐射热同样容易大量向内传导，此时常规的石墨烯散热片不但无法起到散热作用，还会起到传导大量的热至CPU等精密部件导致其老化受损的反作用，而在本技术方案中，将吸热层1贴紧需要散热的发热部件，当该发热部件产生大量的热量时，吸热层1快速吸收并传导至导热微囊22，导热微囊22会发生膨胀，此时取决于环境温度会产生两种情况：

当环境温度低于发热部件温度时，导热微囊22如图2所示膨胀涨大接触散热层3，将热量传导至散热层3进行散热；

当环境温度高于发热部件温度时，导热微囊22虽然同样会涨大，但散热层3表层空气温度也容易升高导致蜂窝结构的蜂窝孔211内气压增大，阻止导热微囊22的涨大，使其无法接触到散热层3，进而实现虽无法高效散热，但能够确保外界高温难以传导至吸热层1，即难以将外界热量传导至发热部件；

基于上述两种情况，本技术方案实现了单向散热的效果；

所述隔热材料层21为石棉层或隔热玻纤层，石棉和玻纤均具有良好的隔热效果，能够进一步避免散热层3向吸热层1传递热量；

所述导热微囊22内所填充的液体为沸点为40～50摄氏度的液体；所填充的气体为氮气或惰性气体；

所述吸热层的厚度为0.1～5mm、传热层的厚度为0.5～15mm，散热层的厚度为0.1～5mm。

Claims (6)

1.一种石墨烯单向导热板，其特征在于，包括：

散热层、传热层或吸热层；

所述传热层设置在散热层和吸热层之间，三者固定连接；

所述传热层由隔热材料层和导热微囊组成；

所述隔热材料层均匀设有蜂窝孔形成蜂窝结构，导热微囊设置在蜂窝孔内并于吸热层固定连接；

所述导热微囊内填充有气体或液体。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯单向导热板，其特征在于，

所述散热层和吸热层均为石墨烯薄片层；

所述吸热层的厚度为0.1～5mm；

所述传热层的厚度为0.5～15mm；

所述散热层的厚度为0.1～5mm。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯单向导热板，其特征在于，

所述蜂窝孔的轴向方向与吸热层和散热层相交。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯单向导热板，其特征在于，

所述导热微囊为半球型塑料微囊，其半球型开口端与吸热层固定连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种石墨烯单向导热板，其特征在于，

所述导热微囊为内部填充有氮气或惰性气体或沸点为40～50摄氏度的液体的半球型塑料微囊。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种石墨烯单向导热板，其特征在于，

所述隔热材料层为具有蜂窝结构的石棉层或玻纤层。

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