[发明专利]一种超薄泡沫铜吸液芯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄泡沫铜吸液芯及其制备方法，制备方法包括如下步骤：1)浆料制备：以水性聚氨酯树脂为浆料的粘结剂，增稠剂作为粘度调节剂，加入适量的铜粉并使用搅拌器搅拌成浆料备用；2)浆料成型：采用流延成型对浆料进行成型处理；3)脱脂处理：成型后的坯料需进行脱脂处理；4)烧结：脱脂后的坯料进行烧结后即可得到超薄泡沫铜吸液芯，本发明制备工艺简单，制得的吸液芯毛细能力强，孔隙率可控。

技术领域

本发明涉及电子散热器件制备工艺技术领域，具体涉及一种超薄泡沫铜吸液芯及其制备方法。

背景技术

随着电子设备的小型化，各部件间紧凑排布，功耗也在不断增加，设备在高功率运行时会产生大量热，热量的大量聚集会造成系统运行不稳定，与此同时温度过高也会导致电子元器件老化变形。大多数的电子设备都会因为散热不足而影响工作效率，因此如何提升电子设备的散热能力已经成为电子设备设计所必须考虑的关键因素。目前电子设备常用的散热方式有风冷、半导体、液冷以及热管散热等。其中热管散热是利用热管内部工质的相变传热，通过相变传热将蒸发段的热量迅速传递至冷凝段，具有非常高的传热效率。在用于电子设备散热的热管中，具有更大接触面积的均热板(Vapor Chamber，VC)是目前的研究热点。均热板的传热性能主要取决于吸液芯，目前已有人使用泡沫铜作为吸液芯用于热管或VC，专利[CN 103994682 A]报告了一种使用泡沫铜作为吸液芯用于热管的制备方法。泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着连通或不连通孔洞的新型多功能材料，作为吸液芯具有优异的毛细作用，另在专利[CN 109778155A]中给出了一种传统泡沫铜的制备工艺流程，包括：聚氨酯泡沫预处理、化学镀铜、电镀铜等，上述工艺使用到大量化学试剂且工艺繁琐。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种超薄泡沫铜吸液芯及其制备方法，其制备工艺简单，制得的吸液芯毛细能力强，孔隙率可控。

(二)技术方案

本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种超薄泡沫铜吸液芯的制备方法，包括如下步骤：

1)浆料制备：以水性聚氨酯树脂为浆料的粘结剂，增稠剂作为粘度调节剂，加入适量的铜粉并使用搅拌器搅拌成浆料备用，所述水性聚氨酯树脂与增稠剂的比例50-10:1，水性聚氨酯树脂与铜粉的比例为1:0.5-4，铜粉粒径为5-50μm，搅拌速度为100-400r/min，搅拌时间为30-180min；

2)浆料成型：采用流延成型对浆料进行成型处理，流延成型的刮刀高度为0.3-0.8mm，流延成型速度为0.05-0.6m/min，成型后干燥温度为室温-80℃，干燥时间为0.5-4h；

3)脱脂处理：成型后的坯料需进行脱脂处理，脱脂温度为300-600℃，脱脂时间为0.5h-4h，升温速率为3-20℃/min，气氛为空气环境下；

4)烧结：脱脂后的坯料进行烧结后即可得到超薄泡沫铜吸液芯，烧结温度为700-900℃，气氛为氢氮混合气，其中氢气比例为5％-20％，烧结时间为0.5-4h。

最后得到超薄均热板泡沫铜吸液芯的厚度为0.05mm-0.1mm，孔隙率为55％-80％。

(三)有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明提到的一种超薄泡沫铜吸液芯及其制备方法，其制得的超薄泡沫铜吸液芯具有如下优点：1、工艺简单；2、超薄，可用于超薄均热板的吸液芯；3、毛细能力强；4、孔隙率可控。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。