[发明专利]一种金属层空心微点阵结构的制备方法及温控系统

说明书

本发明公开了一种金属层空心微点阵结构的制备方法及温控系统，该方法包括以下步骤：S1、制备复合化学镀液；S2、制备空心微点阵材料；S3、对所述空心微点阵材料进行铜电镀，形成加铜的复合镀层空心微点阵；S4、对所述复合镀层空心微点阵进行封口；S5、将相变材料注入到所述复合镀层空心微点阵中，形成金属层空心微点阵结构。本发明能保持热源的温度缓慢变化及使最高温和最低温差值缩小，延长热源的温度疲劳寿命，其散热效率高，散热效果好。

技术领域

本发明涉及温控技术领域，尤其涉及一种金属层空心微点阵结构的制备方法及温控系统。

背景技术

航空航天领域面临严峻的热防护问题。高超声速飞机、天地往返飞行器、高超声速巡航导弹等高马赫数航空器由于与空气的剧烈相对接触，承受复杂的热载荷，需要发展高效的热防护材料和技术。航天器在外太空面临极端的热环境，为了保证航天器本身的寿命及内部器件的正常工作，需要采用热防护的方法对飞行器进行隔热保护。同时，随着电子元器件集成密度和功率的不断增大，所产生的热流密度也不断增大，所以航天器内部电子器件的散热及热防护问题极为重要。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种散热效率高、散热效果好的金属层空心微点阵结构的制备方法及温控系统。

一种金属层空心微点阵结构的制备方法，其包括以下步骤：

S1、制备复合化学镀液；

S2、制备空心微点阵材料；

S3、对所述空心微点阵材料进行铜电镀，形成加铜的复合镀层空心微点阵；

S4、对所述复合镀层空心微点阵进行封口；

S5、将相变材料注入到所述复合镀层空心微点阵中，形成金属层空心微点阵结构。

在其中一个实施例中，所述步骤S1中，制备复合化学镀液包括：

S11、将直径为2μm的石墨烯纳米片放入到石墨烯容器的水溶液中；

S12、依次加入质量比为1:10:10的十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水；

S13、通过超声波分散法将石墨烯纳米片进行分散，形成分散的石墨烯溶液；

S14、将合金化学镀液与分散的石墨烯溶液混合搅拌，得到均匀的复合化学镀液。

在其中一个实施例中，所述步骤S2中，制备空心微点阵材料包括：

S21、使用计算机辅助设计技术，在计算机上设计微点阵结构；

S22、利用感光树脂的化学溶解性，采用立体光固化3D打印方法制作微点阵基体，并去除其表面的油污；

S23、在40℃下，用胶体钯溶液对所述微点阵基体表面进行活化，时间为10分钟；

S25、将所述微点阵基体置于浓度为50g/L的NaOH溶液中，室温下暴露10s，将钯纳米颗粒显露出来，钯纳米颗粒能够作为催化剂进行化学还原反应；

S26、将所述微点阵基体浸入水中3分钟进行预热，水的温度与化学镀所需的温度相同；

S27、将预热后的所述微点阵基体放入所述复合化学镀液中化学镀90min，化学镀后清水冲洗；

S28、将清洗后的所述微点阵基体的部分外部节点进行打磨，暴露树脂基体，将打磨后的微点阵基体浸泡在由20g/L NaOH和700ml/L乙醇组成的化学溶液中，在60℃水浴环境中，蚀刻所述微点阵基体的内部树脂基体24h，将树脂融化于蚀刻溶液中；

S29、用清水冲洗残余树脂，得到空心微点阵材料。