[发明专利]表面调控的柔性微槽群热沉、散热装置和方法

权利要求书

1.一种表面调控的柔性微槽群热沉，其由柔性导热材料制成，在其表面形成有多条微槽道，所述多条微槽道组成微槽群，其中，所述微槽群的表面经亲水材料键合后形成亲水表面。

2.根据权利要求1所述的柔性微槽群热沉，其中：

所述柔性导热材料为由导热纳米颗粒材料、碳纤维或碳纳米管与高分子聚合物混合而成的复合材料，所述高分子聚合物为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚二甲基硅氧烷、液晶高分子聚合物、聚酰亚胺或环氧玻璃纤维板；

所述亲水材料为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、磷脂酸、十二烷基硫酸钠、聚山梨酯或聚多巴胺；和/或

所述微槽道截面为矩形、梯形或三角形；

所述微槽道尺寸为微纳米级。

3.一种表面调控的柔性微槽群散热装置，包括：

柔性微槽群热沉，其由柔性导热材料制成，所述柔性微槽群热沉为具有封闭空腔的腔体，所述腔体内至少一个表面形成有多条微槽道，所述多条微槽道组成微槽群，所述微槽群的表面经亲水材料键合后形成亲水表面。

4.根据权利要求3所述的柔性微槽群散热装置，其中：

所述柔性导热材料为由导热纳米颗粒材料、碳纤维或碳纳米管与高分子聚合物混合而成的复合材料；

所述亲水材料为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、磷脂酸、十二烷基硫酸钠、聚山梨酯或聚多巴胺。

5.根据权利要求3所述的柔性微槽群散热装置，还包括：

肋块支撑结构，设置于所述腔体中间，用于阻止含微槽群的表面与其相对表面贴合；

金属丝网，固定于所述微槽群和肋块支撑结构中间，用于构建蒸汽通道和液体回流通道；以及

液体工质，填充于所述封闭空腔内。

6.根据权利要求5所述的柔性微槽群散热装置，其中：

所述肋块支撑结构由硅胶或橡胶制成；和/或

所述金属丝网为铜丝网或被氧化的铜丝网；和/或

所述液体工质为水、甲醇、乙醇或丙酮。

7.一种表面调控的柔性微槽群散热方法，包括：

将柔性微槽群热沉的微槽群表面键合亲水材料，以提高液体工质和微槽群之间的毛细作用力，所述柔性微槽群热沉由柔性导热材料制成；

使液体工质在所述毛细作用力的作用下进入所述微槽群的微槽中，形成复合相变换热的薄液膜；以及

所述薄液膜同热源接触后，发生薄液膜内的蒸发和厚液膜区域内核态沸腾的复合相变并带走热量，实现对热源的取热。

8.根据权利要求7所述的柔性微槽群散热方法，其中，将所述柔性微槽群热沉的微槽群表面键合亲水材料的步骤包括：

将所述柔性微槽群热沉在包含亲水材料的混合溶液中浸泡；以及

对所述柔性微槽群热沉进行冲洗和干燥，使微槽群表面经亲水材料键合后形成亲水表面。

9.根据权利要求8所述的柔性微槽群散热方法，其中：

所述亲水材料在混合溶液中的含量为0.001～10mol/L；和/或

浸泡时间为10s～48小时，浸泡温度为0～50℃；和/或

冲洗时间为1～24小时；和/或

干燥时间为1～24小时，干燥温度为30～150℃。

10.根据权利要求7至9任意一项所述的柔性微槽群散热方法，其中：

所述柔性导热材料为由导热纳米颗粒材料、碳纤维或碳纳米管与高分子聚合物混合而成的复合材料；

所述亲水材料为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、磷脂酸、十二烷基硫酸钠、聚山梨酯或聚多巴胺；

所述液体工质为水、甲醇、乙醇或丙酮。