[发明专利]碳纳米材料散热器

说明书

【技术领域】

本发明涉及电子发热器件散热用的散热器，特别是涉及一种成本低，重量轻，耐腐蚀，无风扇的碳纳米材料散热器及用途。

【背景技术】

目前，LED半导体大功率发光技术因具有高效、节能、环保等特点而成为全球最具发展前景的高技术领域之一。随着该技术及产业的快速发展，LED半导体大功率发光器件的散热问题日益突出，它已经成为制约电子器件发展的瓶颈之一。随着对散热装置性能要求的提高，越来越多的散热器产品(包括LED散热器)部分甚至全部采用了铜质材料及热导管等贵重材料，因而加大了散热器件的成本和重量。由于纯铝硬度较小，在散热器的各种应用领域中通常采用铝合金，使得铝合金逐渐成了散热片的常用材料，而生产电解铝耗能极大，每生产1吨铝需耗电14000多千瓦小时，在当今金属矿产资源日益匮乏，电能资源日益紧张的情况下，由资源相对丰富、导热性高的新材料取代传统的金属散热器件就成为一种客观需求。

另一方面，传统散热器一般采用风扇强制对流的方式进行散热，但是，此种方式易产生噪音污染，同时风扇运转时也会将粉尘一起带入设备内，而粉尘污染则会大大降低产品的寿命。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种原料易得，生产成本低廉，重量轻，耐腐蚀及通过空气自然对流方式散热的碳纳米材料散热器。

为实现上述目的，本发明提供一种碳纳米材料散热器，该碳纳米材料散热器包括：

至少一块基板，其由碳纳米材料制成；

散热鳍片组件，其由碳纳米材料制成，所述散热鳍片设置在所述基板上；

多支热管，它们间隔设置在散热鳍片组件及基板上，且

所述基板的内侧面与散热鳍片组件相连接，基板的外侧面与发热体紧密接触；多支热管的一部分穿置于散热鳍片组件中，另一部分紧贴在基板的外侧面上。

用于制备基板和散热鳍片的碳纳米材料是由重量百分比含量为50％～99％的石墨粉基体材料与重量百分比含量为1～50％的具有高导热性的纳米材料混合而成。

所述石墨粉选自天然鳞片石墨、人造热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨中的一种或几种研磨成的粉体。

所述纳米材料是粒度为10～500纳米的纳米碳化硅粉末、纳米硅粉末中的一种或其组合。

基板和散热鳍片由热压烧结工艺制成。

基板为圆形、椭圆形或矩形，在基板的其中两个相对侧的边缘分别设有多个第一热管定位槽和多个第二热管定位槽，所述多个第一热管定位槽与多个第二热管定位槽的位置相互错开。

散热鳍片组件由多片散热鳍片构成，多片散热鳍片平行且间隔地设置在基板上，散热鳍片组件上沿长度方向间隔地设有多个装设热管用的热管孔，该热管孔从散热鳍片组件的宽度方向的一端贯通至另一端，且每片散热鳍片上的热管孔的一端设有一凸出于散热鳍片表面的限位凸台。

散热鳍片为板状体。

热管呈U形，每个热管的一条直边穿过散热鳍片组件的热管孔，并由散热鳍片组件的另一端伸出，热管的另一条直边紧密贴合于基板的外表面，并由热管定位槽或热管定位槽定位

本发明的贡献在于，它有效解决了金属散热材料的替代问题。本发明的散热器由高导热性能的碳纳米材料与金属复合而成，形成具有一定强度和可加工性能的导热材料，其可根据散热条件应用于LED、笔记本电脑等特定的场合，可全部或部分取代金属散热部件，而其散热性能可达到或超过金属，且同时具有轻质、耐用、耐腐蚀等功效。本发明的碳纳米材料散热器无需使用风扇强制对流，而可通过空气自然对流方式散热，因此具有无噪音，无灰尘等特点。

【附图说明】

图1是本发明的碳纳米材料散热器的上侧整体结构立体示意图。

图2是本发明的碳纳米材料散热器的下侧整体结构立体示意图。

图3是本发明的碳纳米材料散热器的部件分解立体示意图。

【具体实施方式】

参阅图1～图3，本发明的碳纳米材料散热器包括基板10、散热鳍片组件20及多支热管30。

所述基板10由碳纳米材料制成，具体地说，该碳纳米材料是由重量百分比含量为50％～99％的石墨粉基体材料与重量百分比含量为1～50％的具有高导热性的纳米材料混合而成，本例中，石墨粉基体材料与高导热性的纳米材料的优选重量百分配比为85：15。所述石墨粉选自天然鳞片石墨、人造石墨，如热解石墨、酸化石墨、膨胀石墨、柔性石墨、多孔石墨中的一种或几种研磨成的粉体。纳米材料是粒度为10～500纳米的纳米碳化硅粉末、纳米硅粉末中的一种或其组合。

更具体地，该碳纳米材料的制备由下列实施例给出：