一種熱整流效應(yīng)增強片的制作方法
【專利摘要】一種熱整流效應(yīng)增強片，涉及熱整流器件。由上圓形薄膜和下圓形薄膜組成，在上圓形薄膜上設(shè)有4個橢圓孔，4個橢圓孔以上圓形薄膜的中心成對稱分布，在下圓形薄膜的中心設(shè)有圓孔，圓孔的直徑為下圓形薄膜直徑的1/5，上圓形薄膜和下圓形薄膜的厚度均小于0.1mm?？蓱?yīng)用于無熱整流的導(dǎo)熱材料，從而實現(xiàn)其熱整流效應(yīng)，也可以增強部分熱整流器件或材料的熱整流效應(yīng)。在溫度使用條件上，適用于本增強片的材料及其應(yīng)用材料能承受的所有溫度范圍，擴展了傳統(tǒng)熱整流器件的溫度使用范圍，提高了器件的實用性?？捎枚喾N材料設(shè)計，材料的可選擇性范圍廣，從而降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種熱整流效應(yīng)増強片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及熱整流器件，尤其是涉及一種熱整流效應(yīng)增強片。
【背景技術(shù)】
[0002]熱整流的基本原理大致可分為宏觀和微觀兩類，宏觀材料出現(xiàn)熱整流現(xiàn)象的原因主要是材料熱膨脹系數(shù)的不均勻，或者是材料熱接觸面的變化，而對于微觀熱整流材料則是需要存在一個特定的方向，在相同條件下沿此方向傳輸?shù)臒崃饕确捶较騻鬏數(shù)臒崃鲝姟?br>[0003]Obayashi等科研人員通過實驗，利用鑭鈷氧和鈷酸鎖鑭兩種塊體材料熱傳導(dǎo)系數(shù)不同的特點，設(shè)計和制備了一個熱整流元器件，整流效應(yīng)達到1.43，但其應(yīng)用溫度卻只能在-263?-173°C的范圍內(nèi)，實用性有限。除此之外，M.Schmotz等人用聚焦離子束在硅薄膜上刻蝕出三角形和菱形的陣列，促進熱流的單向傳導(dǎo)，從而制備出目前為止熱整流值最大的器件，其熱整流系數(shù)為1.7。以上方法制備得到的熱整流元器件，雖然效率高，但卻存在部分不足，如器件的工作溫度，器件的制備成本等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有制備熱整流器件所需材料、使用溫度和成本等受到限制的問題，提供一種熱整流效應(yīng)增強片。
[0005]本實用新型由上圓形薄膜和下圓形薄膜組成，在上圓形薄膜上設(shè)有4個橢圓孔，4個橢圓孔以上圓形薄膜的中心成對稱分布，在下圓形薄膜的中心設(shè)有圓孔，圓孔的直徑為下圓形薄膜直徑的1/5，上圓形薄膜和下圓形薄膜的厚度均小于0.1mm。
[0006]本實用新型的優(yōu)點為:首次提出了一種可以實現(xiàn)或增大材料熱整流的熱整流效應(yīng)增強片。本實用新型可應(yīng)用于無熱整流的導(dǎo)熱材料，從而實現(xiàn)其熱整流效應(yīng)，也可以增強部分熱整流器件或材料的熱整流效應(yīng)。在溫度使用條件上，適用于本增強片的材料及其應(yīng)用材料能承受的所有溫度范圍，擴展了傳統(tǒng)熱整流器件的溫度使用范圍，提高了器件的實用性。且本實用新型可用多種材料設(shè)計，材料的可選擇性范圍廣，從而降低生產(chǎn)成本。由此可見，本實用新型具有很好的實用性和可行性。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型實施例的上圓形薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本實用新型實施例的下圓形薄膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為各個溫度下加上本實用新型前后的熱整流值對比圖。
【具體實施方式】
[0010]參見圖1和2，本實用新型實施例由上圓形薄膜I和下圓形薄膜2組成，在上圓形薄膜I上設(shè)有4個橢圓孔11，4個橢圓孔11以上圓形薄膜I的中心成對稱分布，在下圓形薄膜2的中心設(shè)有圓孔21，圓孔21的直徑為下圓形薄膜2直徑的1/5，上圓形薄膜I和下圓形薄膜2的厚度均小于0.1mm。
[0011 ]制備時先準備上圓形薄膜I和下圓形薄膜2的材料，再用激光切割，等離子切割，機械切割等系列方法切割出一定直徑大小的圓片，上圓形薄膜I和下圓形薄膜2以及中間材料的大小一致。分別利用等離子體刻蝕等技術(shù)手段將上圓形薄膜I和下圓形薄膜2在特定位置刻蝕出不同大小的4個橢圓孔11和I個圓孔21。
[0012]所述上圓形薄膜I和下圓形薄膜2可采用石墨烯薄膜。
[0013]測試樣品采用單晶藍寶石，在該樣品上標明正反面;分別測試樣品從正面到反面以及反方向的熱導(dǎo)率。將正反兩組數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并求出各個溫度下兩熱導(dǎo)率的比值即熱整流值a。并將上圓形薄膜I和下圓形薄膜2分別貼合于藍寶石樣品的正反面。分別測量設(shè)計出的元器件從正面到反面，以及反方向的熱導(dǎo)率;將正反兩組數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并求出各個溫度下兩熱導(dǎo)率的比值即熱整流值b。將各個溫度下的比值a與比值b進行比較(參見圖3)。
【主權(quán)項】
1.一種熱整流效應(yīng)增強片，其特征在于由上圓形薄膜和下圓形薄膜組成，在上圓形薄膜上設(shè)有4個橢圓孔，4個橢圓孔以上圓形薄膜的中心成對稱分布，在下圓形薄膜的中心設(shè)有圓孔，圓孔的直徑為下圓形薄膜直徑的1/5，上圓形薄膜和下圓形薄膜的厚度均小于.0.1mm0
【文檔編號】H01L23/367GK205564732SQ201620394991
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】鄭金成, 蔡云萍
【申請人】廈門大學(xué)