專利名稱：一種復(fù)合散熱石墨材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于散熱制品領(lǐng)域，特別涉及一種通過石墨產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)的高散熱的結(jié) 構(gòu)形式。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，各種電子產(chǎn)品的發(fā)展速度非?？?。比如，我們經(jīng)常使用的筆記本電腦或者手 機(jī)，其運(yùn)算速度越來越快、功能越來越強(qiáng)大，同時(shí)尺寸越來越小。在這種情況下，如何使電腦 的性能得以提升的同時(shí)，還能夠減小尺寸？在發(fā)展相關(guān)硬件技術(shù)及軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上，還 有一個(gè)重大的難關(guān)需要克服，就是產(chǎn)品的散熱問題。如何來解決產(chǎn)品的散熱問題，有各種各樣的解決方案。當(dāng)前的電子產(chǎn)品，比如，筆 記本電腦的運(yùn)算處理器，通常設(shè)置有強(qiáng)制的風(fēng)扇，以及用來散熱的散熱片。所采用的散熱 片，大都為導(dǎo)熱能力良好的銅制產(chǎn)品。但是，使用散熱材料，有一些困難需要克服。首先，就 是散熱材料與發(fā)熱部件之間，通常會(huì)有縫隙，該縫隙或大或小，都會(huì)影響散熱效率。另外，高 散熱材料的散熱性能，同樣對散熱效果有著決定性的影響。近年來，石墨作為高熱導(dǎo)性材料，受到眾多研究人員的重視。由于石墨和金屬的浸 潤性差，科研人員提出將銅或鋁等金屬作為接合材分散到石墨粒子中，形成分散型復(fù)合體 系。例如，中國專利(申請?zhí)?00580049340)提出了一種高熱導(dǎo)性石墨粒子分散型復(fù)合體 及其制造方法，用銀、銅、鋁等高熱導(dǎo)率金屬進(jìn)行被覆的石墨粒子固化而成，通過調(diào)控石墨 粒子和金屬的體積比，調(diào)控復(fù)合基材與關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的接合力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是提供一種復(fù)合導(dǎo)熱石墨材料，從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的導(dǎo)熱功 能，并且，使產(chǎn)品和發(fā)熱部件之間有著良好的介入關(guān)系。本實(shí)用新型所述的復(fù)合散熱石墨材料，它包括石墨材料本體，在該石墨材料本體 上設(shè)置有熱熔型金屬體，其中，所述的熱熔型金屬體是通過熱熔型金屬基材在高溫狀態(tài)下 的石墨材料本體上發(fā)生熔解所形成的金屬點(diǎn)。進(jìn)一步，所述的復(fù)合散熱石墨材料，還具有如下技術(shù)特征所述的石墨材料本體為由石墨組成的薄層結(jié)構(gòu)。所述的熱熔型金屬基材為銀、金、銅、鋁中至少一種。所述的熱熔型金屬體設(shè)置在石墨材料本體的表面上。所述的熱熔型金屬體呈規(guī)則分布狀設(shè)置在石墨材料本體的表面上。所述的熱熔型金屬體的表面與石墨材料本體的表面相平，或高于石墨材料本體的 表面。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型所述的復(fù)合散熱石墨材料，包括石墨材料本體，在該石墨材料本體上 設(shè)置有熱熔型金屬體，該熱熔型金屬體的表面與石墨材料本體的表面相平，或高于石墨材
3料本體的表面。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)在石墨基材的表面設(shè)置導(dǎo)熱性能良好的金屬，該金屬在石墨基材表面形成觸 點(diǎn)，從而加強(qiáng)了散熱材料與發(fā)熱部件的結(jié)合；(2)采用石墨來作為散熱材料，從而提高其散熱性能。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型所述的復(fù)合散熱石墨材料的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型所述的復(fù)合散熱石墨材料的制造方法的流程圖。圖3a是在石墨材料本體上形成熱熔型金屬體的一種實(shí)施例的示意圖，熱熔前。圖3b是在石墨材料本體上形成熱熔型金屬體的一種實(shí)施例的示意圖，熱熔后。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。如
圖1所示，本實(shí)用新型所述的復(fù)合散熱石墨材料100，包括石墨材料本體200，在 該石墨材料本體200上設(shè)置有熱熔型金屬體300。其中，所述的石墨材料本體200，是通過對 石墨基材，例如，熱解石墨、集結(jié)石墨及天然石墨中的至少一種，進(jìn)行機(jī)械加工，或進(jìn)行高溫 炭化處理及其他成型處理而獲得的，其對應(yīng)的熔點(diǎn)一般在3000°C以上。對應(yīng)著具體的散熱 結(jié)構(gòu)，可以預(yù)制該石墨材料本體200的結(jié)構(gòu)，例如，它可以是一維的線狀、條狀、絲狀、帶狀， 也可是二維的四邊形、圓形、多邊形等薄層狀，也可是三維的六面體等結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型 中，作為舉例而非限定，如
圖1所示，所述的石墨材料本體200，優(yōu)選具有薄層結(jié)構(gòu)的二維平 面狀。在前述的石墨材料本體200上設(shè)置有熱熔型金屬體300，該熱熔型金屬體300是通 過熱熔型金屬基材在高溫狀態(tài)下的石墨材料本體200上發(fā)生熔解形成的金屬點(diǎn)。它設(shè)置在 石墨材料本體200上的與加熱部件相對應(yīng)的表面上，并呈規(guī)則分布狀。其中，所述的熱熔型 金屬基材為導(dǎo)熱性能良好的銀、金、銅、鋁中至少一種，具體地，銀的熔點(diǎn)為961. 8°C，沸點(diǎn)為 2213°C ；金的熔點(diǎn)為1064°C，沸點(diǎn)為2807°C ；銅的熔點(diǎn)為1083. 4°C，沸點(diǎn)為2567°C ；鋁的熔 點(diǎn)為 660. 4°C，沸點(diǎn)為 2467. 0°Co作為本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)，該熱熔型金屬體300的表面與石墨材料本體的表面相 平，或高于石墨材料本體的表面。在本實(shí)用新型中，優(yōu)選將熱熔型金屬體300的表面高于石 墨材料本體的表面。這樣，一方面，該熱熔型金屬體300的觸點(diǎn)可以更好地介入到發(fā)熱部件 中，從而加強(qiáng)了散熱材料與發(fā)熱部件的結(jié)合；另一方面，熱熔型金屬體300本身即為散熱性 能良好的導(dǎo)熱材料，作為設(shè)置在石墨材料本體200上的散熱觸點(diǎn)，能夠加速熱的傳導(dǎo)，從而 達(dá)到更好的散熱效果。值得注意的是，在本實(shí)用新型中，所述的熱熔型金屬體的表面高于石墨材料本體 的表面，其形成條件可包括如下至少其一(1)通過調(diào)控石墨材料本體的升溫方式(例如，加熱方式微波加熱、電弧加熱、電 阻絲加熱等)、升溫速率(例如，快速升溫50°C/s，慢速升溫5°C/s等)或?qū)崟r(shí)溫度(熱熔 型金屬的熔點(diǎn)溫度，或者，高于熱熔型金屬的熔點(diǎn)溫度而低于其沸點(diǎn)之間的任意溫度)，控
4制熱熔型金屬基材在石墨材料本體上的熔解狀況；(2)通過調(diào)控石墨材料本體的降溫速率(例如，快速降溫80°C /s，慢速降溫10°C / s等)或降溫方式(冷凝液體，如水、液氮等，鼓風(fēng)降溫等)，形成不同的降溫梯度，控制熱熔 型金屬基材在石墨材料本體上的固化狀況。參照圖2所示的復(fù)合散熱石墨材料的制造方法的流程圖，以金屬銀作為熱熔型金 屬基材，其對應(yīng)的熔點(diǎn)為961. 8°C，沸點(diǎn)為2213°C，具體如下面說明。如圖3a所示，首先由石墨基材制備具有薄層結(jié)構(gòu)的石墨材料本體200，同時(shí)，由熱 熔型金屬銀制備單分散的微型銀顆粒400，根據(jù)具體需求，該銀顆粒400的粒度可視具體情 況而設(shè)置，一般介于微米級或納米級別。根據(jù)銀的熔點(diǎn)為961. 8°C，沸點(diǎn)為2213°C，將石墨材料本體200加熱至(961. 8°C, 2213°C )的溫度區(qū)間，例如，石墨材料本體200的溫度可為1000°C、1500°C、200(rC均可，即
金屬銀能夠發(fā)生熔解的溫度區(qū)間。如圖3b所示，當(dāng)石墨材料本體200的溫度升至(961. 8°C，2213°C )的溫度區(qū)間內(nèi) 時(shí)，設(shè)置在石墨材料本體200表面的銀顆粒400即發(fā)生熔解，處于熔融狀態(tài)的銀即會(huì)部分地 介入到石墨材料本體200內(nèi)。將處于高溫狀態(tài)的石墨材料本體冷卻，未介入的部分，伴隨著石墨材料本體的降 溫過程固化成型，在石墨材料本體200上形成高于石墨材料本體表面的觸點(diǎn)，即得熱熔型 金屬體300，從而制備成具有熱熔型金屬銀的復(fù)合散熱石墨材料。以上是對本實(shí)用新型的描述而非限定，基于本實(shí)用新型思想的其它實(shí)施方式，均 在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合散熱石墨材料，它包括石墨材料本體，其特征在于在該石墨材料本體上設(shè)置有熱熔型金屬體，其中，所述的熱熔型金屬體是通過熱熔型 金屬基材在高溫狀態(tài)下的石墨材料本體上發(fā)生熔解所形成的金屬點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合散熱石墨材料，其特征在于所述的石墨材料本體 為由石墨組成的薄層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合散熱石墨材料，其特征在于所述的熱熔型金屬為 銀、金、銅、鋁中至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合散熱石墨材料，其特征在于所述的熱熔型金屬體 設(shè)置在石墨材料本體的外表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合散熱石墨材料，其特征在于所述的熱熔型金屬體 呈規(guī)則分布狀設(shè)置在石墨材料本體的外表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合散熱石墨材料，其特征在于所述的熱熔型金屬體 的表面與石墨材料本體的表面相平，或高于石墨材料本體的表面。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種復(fù)合散熱石墨材料，屬于散熱制品領(lǐng)域。該復(fù)合散熱石墨材料，包括石墨材料本體，以及與石墨材料本體的表面相平或高于石墨材料本體的表面熱熔型金屬體。該復(fù)合散熱石墨材料，加強(qiáng)了散熱材料與發(fā)熱部件的結(jié)合，同時(shí)，提高了散熱性能。
文檔編號C09K5/06GK201785338SQ20102028241
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者徐世中 申請人:徐世中