[发明专利]用于冷却能量包的热调节模块

权利要求书

1.一种导热复合材料，包括：

具有多个孔隙的导热材料，其提供梯度多孔结构，所述梯度多孔结构具有较低孔隙率的第一区域和较高孔隙率的第二区域；

设置在所述多个孔隙中的热反应材料，使所述热反应材料在所述导热复合材料的所述第一区域中的密度低于在所述导热复合材料的所述第二区域中的密度；

其中所述导热材料被配置成在所述导热材料的颗粒之间和所述导热材料的颗粒与所述热反应材料之间提供化学耦合界面，来提供材料颗粒的增强连接，以稳定框架结构和/或由导热复合材料提供有效的热传递。

2.根据权利要求1所述的导热复合材料，其中所述导热复合材料在所述第一区域中的导热率高于所述导热复合材料在所述第二区域中的导热率。

3.根据权利要求1所述的导热复合材料，其中所述导热材料的热膨胀系数低于所述热反应材料的热膨胀系数。

4.根据权利要求1所述的导热复合材料，其中所述热反应材料包括烷烃，其中所述导热材料包括选自以下的材料：

氧化铝(Al₂O₃)；

氮化硅(Si₃N₄)；

碳化硅(SiC)；

氮化硼(BN)。

5.根据权利要求1所述的导热复合材料，其中所述第一区域中的孔隙率在0％-50％体积比范围内，所述第二区域中的孔隙率在30％-100％体积比范围内。

6.根据权利要求5所述的导热复合材料，其中所述第一区域中的所述热反应材料的密度在按体积比计的0％-50％范围内，所述第二区域中的所述热反应材料的密度在按体积比计的30％-100％范围内。

7.根据权利要求1所述的导热复合材料，其中所述导热材料形成为刚性框架结构，所述刚性框架结构具有配置为接收热源的空腔和相对密集的导热材料的外骨架部分，其中所述第一区域更靠近所述空腔，所述第二区域更靠近所述外骨架部分，使得所述梯度多孔结构在所述空腔附近提供较低的孔隙率，在所述外骨架部分附近提供较高的孔隙率。

8.一种形成由导热复合材料构成的热调节模块的方法，所述方法包括：

由导热材料形成框架结构，其中所述框架结构中的所述导热材料包括多个孔隙，提供具有较低孔隙率的第一区域和较高孔隙率的第二区域的梯度多孔结构；

将热反应材料沉积到所述多个孔隙中以形成所述导热复合材料，其中在所述导热复合材料的所述第一区域中的热反应材料的密度低于在所述导热复合材料的所述第二区域中的密度；

其中在沉积所述热反应材料之前，对所述框架结构的导热材料进行处理，以在所述导热材料的颗粒之间和所述导热材料的颗粒与所述热反应材料之间提供化学耦合界面，来提供材料颗粒的增强连接，以稳定框架结构和/或由导热复合材料提供有效的热传递。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述框架结构是使用选自以下的制造工艺由所述导热材料形成的：

冷压烧结法；

溶胶-凝胶法；

电纺法；

离心法；

3D打印。

10.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述框架结构，使得所述第一区域中的孔隙率在0％-50％体积比的范围内，所述第二区域中的孔隙率在30％-100％体积比的范围内。

11.如权利要求8所述的方法，其中对所述框架结构的导热材料进行处理包括：

对所述框架结构的导热材料进行表面处理，以提供具有羟基化/甲氧基化/甲硅烷基化表面的功能化框架结构；

使用硅烷耦合剂从所述功能化框架结构制备化学耦合增强型框架结构。