TWM403877U - Sheet structure of heat dissipation plate with nanomaterials - Google Patents

Description

M403877 99年11月26日修正替換頁 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種具有奈米材料之散熱板材結構，尤 其係指一種將金屬奈米碳材結合於一具有高導熱材料的散 熱板材結構。 【先前技術】

一般來說，熱量的傳導可以分為三種方式，分別為對 流、傳導及輻射，其中對流是指熱能透過一液體或氣體的 傳遞介質進行循環流動，使得熱能由高溫的地方往低溫的 地方移動，最終達到溫度趨於均勻的過程；熱傳導是發生 於固體傳遞介質之間的熱流動，{由組成固體的一個分子 將：能向另一個分子傳遞震動能的結果；而熱輻射則是將 能量以波或是次原子粒子移動的型態傳送。

目前大多數進行散熱或導熱的方式，大多以對流和傳 導為主，而這兩種熱導方式的傳導效率十分容易受到傳遞 介質（即液體、氣體或固體）材料及特性所影響，因此， 近來有許：學者係針對該傳遞介質進行相關的開發研究。 對目别市面上許多高效率運轉的電子產品而言，散敎 义率對於其使用哥命來講是相當重要的影響因素，為 :決：熱問題，過去係採用散熱片貼附於發熱產品的表 而$者㈣導熱管技術’以熱對流與傳導方式 γ來Γ是散熱片或導熱管，均必須採用散熱效率i的 :貝來予以製造’但基於物料成本的考量： 使用的係銅或鋁。 引敉為曰遍 3 M4U3877 99年11月26日修正替換頁 、+ :而，由於人們對於高效率運轉產品—— =就异疋以熱傳導係數較高的銅或紹來作為散熱元件的製 =料’其散熱效率亦無法趕上該等產品對於熱能逸散的 需求。 U因此’為了讓高效率運轉產品在運轉的同時能夠透過 ^散熱元件將熱能予以逸散，藉以維持其運轉效率並延長 八使用壽命，如何產出高散熱效率的材料便成為相關從業 廠商努力研發的方向。 〃 【新型内容】 本創作人有鑑於傳統採用銅或鋁等熱傳導效率較高的 材質來製造散熱元件仍未能符合實務上的散熱需求之缺 失，故積極著手從事研究，經過不斷的試驗及努力，終於 開發出本創作。 本創作之主要目的在於提供一種將金屬奈米碳材結合 於一具有高導熱材料的散熱板材结構。 為了達到上述創作目的，本創作係採取以下之技術手 段予以達成，其中本創作之具有奈米材料之散熱板材結 構，係包括： 板材本體’具有一表面及高熱傳導效率；及 金屬奈米碳材層’為中空奈米碳粉末之型態，係設置 於該板材本體之表面。 其中，該金屬奈米碳材層係以二環戊二烯基複合物 (bis-cyclopentadienyl complex，Cp )與芳香環（芳香環個 數為1至5個）在高溫高壓下進行反應所形成，該二環戍 4 M403877 99年11月26日修正替換頁 二烯基複合物更可以鍵結有一金屬或一金屬一_1_ 本創作具有奈米材料之散熱板材結構係利用該金屬奈 米破材層之粉末進行熱韓射效應，在奈米等級的規格下I 更有利將多餘的熱能散發至外界。 另外，本創作具有奈米材料之散熱板材結構可針對不 同A求進行規格上的調整，且該金屬奈米碳材層並不會因 為與該板材本體結合而降低其導熱、散熱之效率；同時， 該具有奈米材料之散熱板材結構亦具有容易製作且易於應 用於各種具散熱需求之產品的優點，可以廣泛應用於電 子、光電或建築領域上進行使用。 故藉由上述之結構，本創作具有奈米材料之散熱板材 結構在具有良好熱傳導效率之板材本體的基礎上，結合金 屬奈米碳材層，將原本所具備的良好散熱效能更進一步地 予以提升，藉以符合各式高熱物件的散熱需求。 【實施方式】 «月參考第一及二圖所示，本創作之具有奈米材料之散 熱板材結構（1 )’其包括有板材本體（i 1 )以及金屬奈 米碳材層（1 2 )。 π亥板材本體（11)具有一表面（1 1 1 )及高熱傳導 文率其係玻璃基板、金屬基板或導熱基板，該金屬基板 係為銅或铭。 6亥金屬奈米碳材層（1 2 )則為中空奈米碳粉末之型 態，係設置於該板材本體（i丄）之表面（丄丄χ )。 5 M403877 99年11月26日修正替換頁 其中’該金屬奈米碳材層（1 2 )之 金屬或一金屬氧化物二環戊二烯基複合物 (bis-Cycl〇pentacUenyi c〇mp]ex，後簡稱 Cp)與芳香環（芳 香％個數為1至5個）在高溫高壓下進行反應所形成，該 金屬奈米碳材層（i 2 )之粉末具有良好導熱能力之特性， 係可藉由輻射傳導方式將熱量透過自然對流或強制對流而 逸散至空氣中，並不會因為結合於該板材本體（丄1 )而 影響該金屬奈米碳材層（i 2 )之粉末的散熱能力。 本創作具有奈米材料之散熱板材結構在製作過程令， 僅需將該金屬奈米碳材I ( i 2 )之粉末設置於該板材本 體（1 1)之表面（1 即可，具有容易製造之操作 特點，此外，除了該板材本體（工本身良好的熱傳導 效能之外’亦可藉由該金屬奈米碳材& ( 1 2 )以輻射傳 導方式將多餘的熱能直接散發至空氣中，因此具有良好散 熱之能力；亦即，當該金屬奈米碳材I ( 1 2 )設置於該 板材本體（1 1 ) B夺，可以在該板材本體（1 1 )原先具 有的政”’、月b力之外’藉由熱輻射方式進行散熱，進而強化 該具有奈米材料之散熱板材結構（1)的散熱效能。 本創作具有奈米材料之散熱板材結構係、可依據需求製 作為不同規格以利在光電、電子或建築等領域上進行使 用’例如可Μ本創作具有奈米材料之散熱板材結構應用 於-投射聚先燈Μ故為其背光板材進行使用，以將該投射 聚光燈發光時所產峰&古 t、占& 座生的阿熱快速的散發至外界，並可降低 該投射聚光燈容易因古# @名&祕 u円熱而杈耗的機率，本創作具有奈米 6 M403877 姑七l — & ju 1 , 99年Π月26日修正替換頁 材枓之散熱板材結構更突劢 方·ν袒Μ ^ Λ 紙f以彺傳導及 万式’知:供一種更為有效座 M ^ ，散.“、結構，以供消費者或相 關從業廠商進行選擇。 藉由上述之”。構’本創作具有奈米材料之散熱板材結 構在該板材本體具有良好熱傳導效率之基礎上結合金屬 奈米碳材層之粉末 > 將原本所具備的良好散熱效能進一步 地予以提升，進而符合各式高熱物件的散熱需求，惟以上 所述者，僅為本創作之較佳 彳圭貫把例，畲不能以此限定本創 作實施之範圍；故，凡佑太名,& + 士 依本創作申請專利範圍及創作說明 書内容所作之簡單的等效變 文文化與修飾，皆應仍屬本新型專 利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 第-圖為本創作具有奈米材料之散熱板材結構之剖面 不意圖。 第二圖為纟創作具有奈米材料之散熱板材結構之分解 不意圖。 【主要元件符號說明】 (1 )具有奈米材料之散熱板材結構 (1 1 )板材本體 (1 1 1 )表面 (1 2)金屬奈米碳材層 7

Claims (1)

1. M403877 99年11月26曰修正替換頁 六、申請專利範圍： 1、 一種具有奈米材料之散熱板材結構，係包括有： 色材本體具有一表面以及高熱傳導效率；及 #羼奈-米碳材層’為中空奈米碳粉末之型態，係設置 於該板材本體之表面。 2、 如申請專利範圍第1項所述的具有奈米材料之散 熱板材結構，其中該金屬奈米碳材之粉末係由一二環戊二 烯基複合物（bis-cyclopentadienyl complex，Cp)與一芳香 在咼溫尚壓下進行反應所形成。 3、 如申請專利範圍第2項所述的具有奈米材料之散 熱板材結構，其中該板材本體係破璃基板、金屬基板或導 熱基板。 4、 如申請專利範圍第3項所述的具有奈米材料之散 熱板材結構，其中該二環戊二烯基缉合物更鍵結有—金屬 或一金屬氧化物。 5、 如申請專利範圍第4項所述的具有奈米材料之散 熱板材結構’其中讀、芳香環更連接有至少一個芳香淨 6 '如申請專利範圍第3項所述的具有奈米材料之散 熱板材結構，其中該金屬基板係為銅或鋁。