超高熱傳導散熱器及其制作方式和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于熱傳導技術領域，具體涉及一種能夠滿足大功率散熱需求的散熱器及其制造方式和應用。
【背景技術】
[0002]市面上常見的散熱器種類有:純鋁散熱器、純銅散熱器、銅鋁散熱器、陶瓷散熱器以及熱管散熱器，其優(yōu)缺點如下敘述:
[0003]—、優(yōu)點:
[0004]1、純鋁散熱器:其制作工藝簡單，采用鋁擠壓技術，是最早期最為常見的散熱器。
[0005]2、純銅散熱器:銅的熱傳導系數(shù)是鋁的1.69倍，能夠更快地將熱量從熱源中帶走。
[0006]3、銅鋁散熱器:結合銅和鋁各自優(yōu)點，成為市場上高端散熱器主流。
[0007]4、陶瓷散熱器:導熱系數(shù)220W/M.K優(yōu)于純鋁202W/M.K，且抗氧化、耐腐蝕。
[0008]5、熱管散熱器:其導熱系數(shù)優(yōu)于純銅。
[0009]二、缺點:
[0010]1、純鋁散熱器:體積大、重量重，非常浪費材料。
[0011]2、純銅散熱器:成本高，加工難，且銅的熔點比鋁高很多，不利于擠壓成形等問題。
[0012]3、銅鋁散熱器:銅和鋁之間的親和力較差，如果接合處理不好，便會產(chǎn)生較大的介面熱阻(即兩種金屬之間由于不充分接觸而產(chǎn)生的熱阻)。
[0013]4、陶瓷散熱器:陶瓷導熱系數(shù)220W/M.K劣于銅383.8W/M.K。
[0014]5、熱管散熱器:典型的熱管由管殼、吸液芯(毛細多孔材料)和端蓋組成，做散熱器工藝復雜，成本高，熱管中所使用的傳熱介質(zhì)往往會造成管殼材料的腐蝕、溶解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]為了克服上述技術缺陷，本發(fā)明提供了一種超高熱傳導散熱器，以滿足市場對散熱器的需求；本發(fā)明的另一目的是，提供所述超高熱傳導散熱器的制造方法，以及提出了液態(tài)導熱介質(zhì)技術開發(fā)、瞬間高溫熱熔焊技術和排氣法在所述超高熱傳導散熱器的應用。
[0016]本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0017]一種超高熱傳導散熱器，包括散熱器主體以及容置于散熱器主體內(nèi)的導熱介質(zhì)，所述散熱器主體具有至少一吸熱面和至少一散熱面，且所述散熱器主體內(nèi)設置有一密封腔，所述導熱介質(zhì)容置于所述密封腔內(nèi)，所述密封腔為真空狀態(tài)，所述密封腔內(nèi)且所述吸熱面的背面設有蒸發(fā)面，所述導熱介質(zhì)于所述蒸發(fā)面受熱并且于所述散熱面散熱。
[0018]進一步地說，所述蒸發(fā)面上具有若干蒸發(fā)凸起，以增加蒸發(fā)面積。
[0019]進一步地說，所述散熱面上具有若干散熱片，以增加散熱面積，從而提高熱交換效率。
[0020]進一步地說，所述散熱器主體及散熱片采用鋁合金材質(zhì)，較佳是采用6系鋁合金或7系招合金。
[0021]進一步地說，所述導熱介質(zhì)為液態(tài)導熱介質(zhì)，并且所述液態(tài)導熱介質(zhì)在30°C及以上氣化成熱傳導媒介。
[0022]更進一步地說，所述液態(tài)導熱介質(zhì)由二甲基甲酮和降解液組成，以液態(tài)導熱介質(zhì)的總質(zhì)量百分比計，所述二甲基甲酮含量為50% -90%，所述降解液含量為10-50%，其中，所述降解液由乙醇、去離子水、丙二酸、三乙醇胺、防蝕阻垢劑和染色劑組成，以降解液的總質(zhì)量百分比計，其含量如下:
[0023]乙醇:20%-35%;
[0024]去離子水:64%-79% ；
[0025]丙二酸:0.02%;
[0026]三乙醇胺0.2%;
[0027]防蝕阻垢劑:0.1% -1% ;
[0028]染色劑:0.1%。
[0029]進一步地說，以超高熱傳導散熱器的總質(zhì)量百分比計，所述散熱器主體占80% -90%,所述導熱介質(zhì)占I % -20%。
[0030]進一步地說，所述散熱器主體具有底面、頂面和位于底面和頂面之間的側面，所述底面的外側為所述吸熱面，所述底面的內(nèi)側為蒸發(fā)面，所述側面和所述頂面兩者至少之一為散熱面。
[0031]本發(fā)明還提供了上述的超高熱傳導散熱器的制作方式，包括下述步驟:
[0032]步驟一、導熱介質(zhì)的制備；
[0033]步驟二、散熱器主體的制備；
[0034]步驟三、超高熱傳導散熱器的制備:將所述導熱介質(zhì)注入所述散熱器主體的密封腔內(nèi)后，利用排氣法將所述散熱器主體的密封腔內(nèi)形成1.3X (10 1?10 4)Pa的負壓。
[0035]進一步地說，步驟二中，所述散熱器主體由上蓋、下蓋以及位于上蓋和下蓋之間的本體構成，并且采用瞬間高溫熱熔焊技術將上蓋、下蓋以及本體組合成一體成型的散熱器主體。
[0036]進一步地說，步驟一的過程如下:
[0037]I)將乙醇、去離子水、丙二酸、三乙醇胺、防蝕阻垢劑和染色劑按比例混合后制成降解液，按降解液的總質(zhì)量百分比計，所述比例為:乙醇20% -35%，去離子水64% -79%,丙二酸0.02%，三乙醇胺0.2%，防蝕阻垢劑0.1% -1%，染色劑0.1% ；
[0038]2)將降解液和二甲基甲酮按比例利用共混法制備液態(tài)導熱介質(zhì)，以液態(tài)導熱介質(zhì)總質(zhì)量百分比計，所述比例為:丙酮50% -90%，降解液10% -50%。
[0039]本發(fā)明還提供了上述的超高熱傳導散熱器的用途，用以制作LED散熱器或高密度集成電路板散熱器。
[0040]進一步地說，在所述超高熱傳導散熱器上并且位于密封腔之外設置有出線孔槽和固定螺孔。
[0041]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的超高熱傳導散熱器在作用時，其真空的密封腔內(nèi)的液態(tài)導熱介質(zhì)在蒸發(fā)面上遇熱在30°C能迅速氣化成熱傳導媒介，氣態(tài)的熱傳導媒介在熱擴散的動力下流向散熱面，并在散熱面端冷凝釋放出熱能，液體再沿著密封腔的內(nèi)壁流回蒸發(fā)面，如此循環(huán)的過程，使熱能快速傳遞于整個負壓密封腔，負壓密封腔內(nèi)熱阻趨近于零，再通過增大的外接面(可以任意形狀)，形成較大的熱遞度迅速將熱與外界交換，形成一個熱敏性極高的熱導體，從而達到熱傳遞效果，其導熱系數(shù)超過已知金屬，約純銅的40倍，比傳統(tǒng)散熱體節(jié)約材料4倍以上，重量減輕6倍以上。本發(fā)明超高熱傳導散熱器具有制作工藝簡單，且體積小、重量輕、熱阻小、導熱系數(shù)高、成本低廉、節(jié)省材料損耗等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明實施例1的超高熱傳導散熱器的結構示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實施例1中的上蓋的剖視結構示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明實施例1中的上蓋的外表面結構示意圖；
[0045]圖4為本發(fā)明實施例1中的上蓋的內(nèi)表面結構示意圖；
[0046]圖5為本發(fā)明實施例1中的圓柱形的本體及其上的散熱片的結構示意圖；
[0047]圖6為本發(fā)明實施例1中的下蓋的剖視結構示意圖；
[0048]圖7為本發(fā)明實施例1中的下蓋的底面外側結構示意圖；
[0049]圖8為本發(fā)明實施例1中的下蓋的底面內(nèi)側結構示意圖；
[0050]圖9為本發(fā)明實施例2的超高熱傳導散熱器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0051]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的【具體實施方式】，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點及功效。本發(fā)明也可以其它不同的方式予以實施，即，在不悖離本發(fā)明所揭示的范疇下，能予不同的修飾與改變。
[0052]實施例1:一種超高熱傳導散熱器，如圖1-圖8所示，包括一鋁合金的散熱器主體，該招合金的散熱器主體包括一圓柱形的本體100、一下蓋110和一上蓋120，下蓋110的底面外側為吸熱面111，下蓋110的底面內(nèi)側為蒸發(fā)面112，蒸發(fā)面112上配置有若干蒸發(fā)凸起113，以增加蒸發(fā)表面積。本體100的圓柱面101為散熱面，在圓柱面101上設置有若干散熱片102。散熱器主體及散熱片采用6系鋁合金制成。
[0053]在鋁合金散熱器主體內(nèi)設置一圓柱形的負壓的密封腔130，圓柱形的負壓的密封腔130內(nèi)部須連通。圓柱形的負壓的密封腔130內(nèi)填充有液態(tài)導熱介質(zhì)150，液態(tài)導熱介質(zhì)150在常溫液態(tài)時的重量為超高熱傳導散熱器總重量的4.3%。
[0054]所述液態(tài)導熱介質(zhì)由二甲基甲酮和降解液組成，以液態(tài)導熱介質(zhì)的總質(zhì)量百分比計，所述二甲基甲酮含量為50% -90%，所述降解液含量為10-50%，其中，所述降解液由乙醇、去離子水、丙二酸、三乙醇胺、防蝕阻垢劑和染色劑組成，以降解液的總質(zhì)量百分比計，其含量如下:
[0055]乙醇:20%-35%;
[0056]去離子水:64%-79% ；
[0057]丙二酸:0.02%;
[0058]三乙醇胺0.2%;
[0059]防蝕阻垢劑:0.1% -1% ;
[0060]染色劑:0.1%。
[0061]本實施例的超高熱傳導散熱器的制作方式，包括下述步驟:
[0062]步驟一、液態(tài)導熱介質(zhì)的制備:將乙醇、去離子水、丙二酸、三乙醇胺、防蝕阻垢劑和染色劑按比例混合后制成