[发明专利]一种石墨散热器及其整体成型方法

摘要

本发明涉及一种石墨散热器及其整体成型方法，石墨散热器散热基板、热柱、散热翅片和连接肋片；其中热柱放置在散热基板中心处，散热翅片以热柱为中心呈放射状分布，散热翅片上开有小孔以提高对流换热系数，散热翅片设计成曲面形以增加散热面积，沿石墨散热器圆周方向的不同半径处，设计有连接肋片。上述石墨散热器采取整体方式成型，它包括混合粉末制备、整体式3D打印成型、预制体制备、炭化和埋碳高温烧结等工艺环节，该方法工艺简单、实用、生产成本低，能够制造复杂石墨散热器；所述石墨散热器散热具有表面积大、对流换热系数高、导热系数高、强度高、刚性好、散热效果佳等特点，在散热领域拥有广阔的应用前景。

主权项

1.一种石墨散热器的整体成型方法，其特征在于：该石墨散热器的结构包括散热基板(1)、热柱(2)、散热翅片(3)和连接肋片(4)；热柱(2)设置在散热基板(1)的中心处，以热柱(2)为中心放射状分布有多个散热翅片(3)，每个散热翅片(3)上开有多个小孔(5)，散热翅片(3)设计成曲面形，沿散热翅片(3)的圆周方向的不同半径处，设计有多个连接肋片(4)，该石墨散热器的成型方法，包括如下步骤：（1）混合粉末制备：将鳞片石墨粉末、有机粘接剂粉末与硅粉混合后分批加入球磨机中混合均匀，获得混合粉末；（2）整体3D打印成型：将上述混合粉末加入选择性激光烧结成型机中，快速制备石墨散热器坯体；（3）预制体制备：将石墨散热器坯体二次固化、真空压力浸渍、干燥，获得石墨散热器预制体，所述的真空压力浸渍是指在真空度100‑200Pa环境下，将石墨散热器放入质量浓度为30~40wt%环氧树脂或酚醛树脂浸渍液中，浸渍30~60min，所述的干燥是指将真空压力浸渍完成后石墨散热器放入50~60℃烘箱中完全烘干；（4）炭化、埋碳高温烧结：在氮气或氩气保护下，用50~80目质量分数为99.5%及以上的石墨粉末将石墨散热器预制体包埋，以30~60℃/h的速度升温至200℃，然后以10~30℃/h升温至600℃，最后以60~120℃/h升温至800℃，保温30~60min后，以60~120℃/h升温至1350~1500℃，保温1‑3h，获得石墨散热器。