[发明专利]一种高导热金属散热片的制备方法

说明书

本发明涉及导热材料领域，尤其涉及一种高导热金属散热片的制备方法。所述方法包括：将铜粉和锰钢粉末混合，加入粘结剂混炼后利用注射成型工艺制为片状，进一步进行脱脂、烧结和表面处理后即得到高导热金属散热片。本发明大幅度地降低了原料成本，实现了低成本制备高性能散热片的目的；散热片导热散热性能良好，且均匀性高，不会出现集中发热等现象；散热片的力学性能较优，强度和韧性均衡；所制得散热片具有良好的耐腐蚀性能，具有更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及导热材料领域，尤其涉及一种高导热金属散热片的制备方法。

背景技术

散热片即散热翅，常用于翅片式散热器的组装和制备，通常通过在普通的基管上加装翅片来达到强化传热的目的，是一种常见的散热、导热结构。如汽车空调中平行流换热器即采用有波形散热片，用以实现传热、换热的目的。

其中，基管通常采用钢管、不锈钢管和铜管等，翅片也采用钢带、不锈钢带、铜带和铝带等，但是，采用钢带、不锈钢带和铝带等传热、导热性能有限，而采用金属铜虽然导热性能优异，但是抗腐蚀性较差，成本高昂，力学性能也相对较差。

此外，部分本领域技术人员为提高散热片的性价比，采用了合金化处理，以成本较低的不锈钢作为基体，在不锈钢表面通过电镀或化学镀等方式制备铜层，以采用较低的成本制备得到了传热性能较好的铜钢复合散热片材料，但是，该方式所制得铜层抗腐蚀性差，在使用过程中容易腐蚀，并且其导热性均匀性差，同一铜钢复合散热片表面的温度出现明显的梯度差，在使用腐蚀后温度梯度差更加明显，甚至产生部分集中发热的现象。

为解决上述散热片所存在的问题，本领域技术人员进行了多方面的研究和改进。如中国专利局于2017年1月18日公开的一种多孔铜散热片及其制备方法的发明专利授权，授权公开号为CN103747659B，其采用高压气体配合的方式利用高压气在熔融铜中形成气泡进一步固化形成垂直且平行的气孔，以增大散热面积，实现提高传热效率、散热效果的目的。但是，该技术方案仍存在原料成本较为高昂的问题。

发明内容

为解决现有的散热片存在导热性差，或成本高昂、耐腐蚀性差和力学性能差，整体性能和成本上难以协调，性价比较为有限，而改进方案或存在导热性不均、或仍存在成本较高等问题，本发明提供了一种高导热金属散热片的制备方法。本发明的目的在于：一、采用较低的成本制备具有优异导热性能的散热片；二、确保整体散热片的导热性均匀，能够实现均匀散热；三、提高散热片的导热散热性能；四、确保整体散热片保持较优的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种高导热金属散热片的制备方法，

所述方法包括以下步骤：

将铜粉和锰钢粉末混合，加入粘结剂混炼后利用注射成型工艺制为片状，进一步进行脱脂、烧结和表面处理后即得到高导热金属散热片。

本发明方法选用铜钢粉末复合，且特选采用锰钢复合铜粉，利用金属注射成型工艺(Metal Injection Molding，简称MIM)实现散热片的一体化制备，该方式制备所得的散热片成本、密度以及各方面性能均更加均匀，不会出现明显的如散热梯度差等问题，并且，MIM工艺所制得的散热片致密性较佳，整体力学性能较优，尤其在铜和锰钢配合时，成分之间产生固溶强化，提高了散热片的韧性和强度，有利于后续的烧结和表面处理。并且，锰钢相较于常规散热片采用的不锈钢，成本也更加低廉，以相同目数的材料而言，原料成本可降低约70％以上。

作为优选，

所述铜粉和锰钢粉均为500～600目粉体；

所述锰钢粉中锰含量为14～16wt％锰。