[发明专利]一种轻质、高导热激光晶体热沉及制作方法

说明书

本发明涉及一种轻质、高导热激光晶体热沉及制作方法，包括热沉本体，阵列安装面、定位侧面、激光晶体焊接底面、阵列安装螺纹孔及热沉安装光孔；热沉本体采用铝基复合材料，外表面镀覆的镀金层，所述镀金层用于提高热沉本身的抗腐蚀性和改善激光晶体的焊接性。本发明提供的轻质、高导热激光晶体热沉在满足散热需求的同时，相比于传统钨铜热沉可以减重80％以上，能极大程度上减轻重量，较好的满足了机载激光器高集成化、轻量化的发展需求，有广泛的推广使用价值。

技术领域

本发明属于激光器领域，涉及一种轻质、高导热激光晶体热沉及制作方法。

背景技术

近年来，激光器正朝着高性能、轻量化的方向不断发展。高性能，意味着激光器工作时，能量越来越高，激光晶体的热流密度也越来越大，这就要求激光晶体的热沉应具有较高的导热性，以便及时将激光晶体的热导出去，保证激光器的正常工作，而轻量化，又要求激光晶体热沉在保证导热性良好的同时，重量要尽可能的小。显然，以传统的钨铜热沉为代表的传统激光晶体热沉，因其高密度已逐渐不能满足现代激光器的发展需求。能否找到一种导热性好，重量又轻的激光晶体热沉就成为影响激光器发展的关键环节之一。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种轻质、高导热激光晶体热沉及制作方法，以满足激光器高性能、轻量化的发展需求。

技术方案

一种轻质、高导热激光晶体热沉，其特征在于包括阵列安装面1、定位侧面2、激光晶体焊接底面3、阵列安装螺纹孔4及热沉安装光孔5；热沉本体的中心为激光晶体焊接底面3，两侧设有定位侧面2，定位侧面2的外侧设有阵列安装面1；热沉本体上设有热沉安装光孔5，阵列安装面1上设有阵列安装螺纹孔4；所述两阵列安装面1需共面；所述定位侧面2同侧定位侧面2之间共面；所述激光晶体焊接底面3的长度比激光晶体长度小4～6mm。

所述定位侧面2采用断续式设置。

所述定位侧面2与激光晶体焊接底面3之间开设有容锡槽A，且容锡槽A宽度不小于1mm。

所述加工阵列安装螺纹孔4的预镶嵌铝合金基体为外径大于螺纹孔径5～6mm的圆柱体。

一种所述轻质、高导热激光晶体热沉的加工方法，其特征在于：

热沉本体外表面镀覆Ni-P合金层：首先对激光晶体热沉本体进行清洗、活化处理，然后在激光晶体热沉本体上进行化学沉积，形成Ni-P晶体合金镀层；

制坯时在螺纹孔处预镶嵌铝合金基体，在铝合金基体上加工螺纹孔得到阵列安装螺纹孔4；

定位侧面2的加工：先通过线切割进行粗加工，再用Ф0.8mm的金刚石磨棒精，每转进给量不得大于0.004mm/r加工到所需尺寸精度及表面质量；

热沉安装光孔5使用金刚石钻头加工，主轴转速不高于1500r/min，钻孔时每钻深0.3mm时退刀一次，直至加工完成整个孔深；

所述两阵列安装面1、定位侧面2和激光晶体焊接底面3的平面度不低于6级精度，表面粗糙度不得大于1.6μm。

所述基体材料为铝合金，增强相为SiC颗粒的铝基复合材料；SiC增强相体份比含量为60％～70％，SiC颗粒的粒径为50～180μm。

有益效果

本发明提出的一种轻质、高导热激光晶体热沉及制作方法，包括热沉本体，阵列安装面、定位侧面、激光晶体焊接底面、阵列安装螺纹孔及热沉安装光孔；热沉本体采用铝基复合材料，外表面镀覆的镀金层，所述镀金层用于提高热沉本身的抗腐蚀性和改善激光晶体的焊接性。本发明提供的轻质、高导热激光晶体热沉在满足散热需求的同时，能极大程度上减轻重量，较好的满足了机载激光器高集成化、轻量化的发展需求，有广泛的推广使用价值。