[发明专利]复合金属散热材料及其制造工艺

说明书

本发明涉及一种复合金属散热材料及其制造工艺，包括以下步骤：（1）将石墨烯与固体六次甲基四胺按质量比1:1‑1.2均匀混合，研磨后进行高温烧结，得到氮掺杂石墨烯；（2）将聚乙二醇、氮掺杂石墨烯和碳纤维混合，并经造粒得到复合造粒体；（3）将复合造粒体在模具上压合形成一表面具有若干槽体的散热基板，最后脱模成型；（4）将散热基板一表面的槽体之间的区域用保护膜进行覆盖；（5）散热基板的槽体为静电喷涂区域，在该静电喷涂区域喷涂一层纳米导电涂膜剂；（6）对静电喷涂区域进行静电粉末喷涂，在纳米导电涂膜表面均匀附着金属粉末涂料，使金属粉末涂料填充满槽体，烘烤后完成散热金属层的制作。本发明能够有效提高散热交果。

技术领域

本发明涉及一种复合金属散热材料及其制造工艺，尤其是一种适用于半导体、电子产品的复合金属散热材料，属于金属材料技术领域。

背景技术

现有技术中，电子产品的性能越来越高，其内部半导体无器件所产生的热量也大幅增加，这就导致电子产品的散热问题成为当下电子产品开发的一个重点。目前，大多采用散热板、散热器等散热元件对电子产品进行散热，但由于电子产品薄型化的需求，导致散热元件的使用受限，从而现有的散热元件很难起到较好的散热作用，故如何发展具有优良散热效果的散热材料成了技术人员研发的当务之急。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种复合金属散热材料及其制造工艺，能够有效提高散热交果。

按照本发明提供的技术方案，所述复合金属散热材料，其特征是：包括散热基板，在散热基板的一表面设置若干槽体以使散热基板的一表面形成翅片状结构，在所述槽体中设置散热金属层。

进一步地，相邻槽体之间的间距为50-70μm，槽体的深度为5-10μm。

进一步地，所述槽体采用梯形、矩形或半圆形。

进一步地，所述散热基板采用氮掺杂石墨烯制成，在氮掺杂石墨烯中加入长度为10-100nm的碳纤维。

所述复合金属散热材料的制造工艺，其特征是，包括以下步骤：

(1)将石墨烯与固体六次甲基四胺按质量比1:1-1.2均匀混合，研磨后进行高温烧结，温度为800-900℃，时间为8-12小时，得到氮掺杂石墨烯；

(2)将聚乙二醇、氮掺杂石墨烯和碳纤维混合，聚乙二醇、氮掺杂石墨烯和碳纤维的质量比为0.1-0.2：0.8-1:0.1-0.2，并经造粒得到复合造粒体；

(3)将复合造粒体在模具上压合形成一表面具有若干槽体的散热基板，压合时的压力为100-200MPa，保压时间为5-10秒；最后脱模成型；

(4)将散热基板一表面的槽体之间的区域用保护膜进行覆盖；

(5)散热基板的槽体为静电喷涂区域，在该静电喷涂区域喷涂一层纳米导电涂膜剂，待纳米导电涂膜剂干燥后在静电喷涂区域形成一层纳米导电涂膜；

(6)对静电喷涂区域进行静电粉末喷涂，在纳米导电涂膜表面均匀附着金属粉末涂料，使金属粉末涂料填充满槽体；将进行静电喷涂后的散热基板揭去保护膜，在150-200℃烘烤10-20分钟，以完成散热金属层的制作。

进一步地，所述金属粉末涂料的成份包括：20-30重量份环氧树脂、20-30重量份三氧化铁、5-7重量份氧化镁、5-10重量份氮化铝、5-10重量份硫酸钡、2-5重量份二氧化钛、1-5重量份均苯四甲酸二酐。

进一步地，所述金属粉末涂料材料在使用前在球磨机中进行球磨，转速为500-800转/分钟，球磨后使粉末粒粒达到100-300nm时完成研磨。

进一步地，所述纳米导电涂膜剂在喷涂后放置4-5min干燥成膜。

进一步地，所述保护膜采用纸张、双面胶或塑料薄膜。