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一种相变导热片及制作方法、多孔氧化铝骨架的制作装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-01 12:59:14

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-21 16:19:25
本发明公开了一种相变导热片,包括多孔氧化铝骨架,该多孔极氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料。根据本发明的相变导热片以多孔氧化铝骨架作为导热骨架,在其内部填充有机相变材料。本发明的相变导热片在拥有高导热率的同时,在相对低的温度下,有机相变材料通过相变填充界面缝隙,极大地减小了界面热阻,是一种应用于散热器件等中的极为理想的热界面材料。本发明还公开了上述相变导热片的制备方法,具有工艺简单、易于操作、产率高、反应条件温和、能耗低等优点,适用于工业化的大规模生产。本发明还公开了一种多孔氧化铝骨架的制作装置,能够保证多孔氧化铝骨架的电解过程良好稳定地进行。
1 .一种相变导热片,其特征在于,包括多孔氧化铝骨架,所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有有机相变材料;所述有机相变材料的质量与所述多孔氧化铝骨架的质量之比为1:10~1:1。 2 .根据权利要求1所述的相变导热片,其特征在于,所述有机相变材料选自石蜡、聚乙二醇、脂肪酸中的任意一种。 3 .根据权利要求1所述的相变导热片,其特征在于,所述多孔氧化铝骨架与所述有机相变材料之间为物理接触。 4 .一种如权利要求1-3任一所述的相变导热片的制作方法,其特征在于,包括步骤:采用阳极氧化工艺制作多孔氧化铝骨架;向所述多孔氧化铝骨架的孔隙中填充有机相变材料,获得所述相变导热片;所述有机相变材料的质量与所述多孔氧化铝骨架的质量之比为1:10~1:1。

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相变材料(Phase change materials,PCMs)是近年发展起来的一类高新技术材料;相变材料能够在其相变过程中产生吸热和放热效应,从而可起到热能储存和温度调控的作用。而在相变材料中,有机类相变储能材料因具有无过冷及析出、性能稳定、无毒性、无腐蚀性等优点,而受到储能领域研究者的广泛关注。目前使用最多的有机相变材料是石蜡,其具有诸如相变潜热量大、相变温度范围广、价格低等优点,在相变储能材料中应用较为广泛;但石蜡类有机相变材料仍存在导热系数小、不能定型及易溢出等缺点,因而有效克服其缺点,改善相变材料的应用,是石蜡类有机相变材料领域的研究热点。

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本发明通过制作多孔氧化铝骨架,然后以该多孔氧化铝骨架作为导热骨架,在其孔隙内部填充有机相变材料,最终获得相变导热片。比如,石蜡的导热系数为0.429W/(m·K),而在本申请的技术方案中,随着多孔氧化铝骨架质量比例的增加,该相变导热片的导热系数逐渐增高,且当石蜡与多孔氧化铝骨架的质量之比不超过0.9时,测试过程中未出现明显的液体石蜡溢出,说明该相变导热片能大幅度提高导热性能、且能良好地将石蜡吸附于多孔氧化铝骨架内部,且导热系数最高可达7W/(m·K),相变温度可控在50℃~60℃之间。本发明的相变导热片在拥有高导热率的同时,在相对低的温度下,有机相变材料通过相变填充界面缝隙,相比现有技术中的其他相变材料,极大地减小了界面热阻,是一种应用于散热器件等中的极为理想的热界面材料。同时,根据本发明的相变导热片的制备方法工艺简单、易于操作、产率高、反应条件温和、能耗低,适用于工业化的大规模生产。另外,本发明所公开的多孔氧化铝骨架的制作装置,相比一般的电解装置,避免通过夹子等固定组件来固定铝片,可保证电解过程连续、稳定地进行。

技术合作

有机相变材料的用量表示该有机相变材料与多孔氧化铝骨架的质量之比,如实施例1中“10%石蜡”表示在多孔氧化铝骨架中填充的石蜡占多孔氧化铝骨架的质量的10%,也就是说,作为有机相变材料的石蜡与多孔氧化铝骨架的质量之比为1:10;同理,实施例2-5中有机相变材料与多孔氧化铝骨架的质量之比分别为3:10、1:2、7:10和1:1。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明,但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可在此进行形式和细节上的各种变化。