CN109767992B - 散热器散热层制备方法及散热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种散热器散热层制备方法及散热器，该方法包括：对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的散热器放置于真空高温箱内；在真空高温箱内充入甲烷，并判断真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；若是，对真空高温箱进行加热，以控制甲烷加热分解为碳和氢气；对真空高温箱进行降温泄压，以控制碳对所述石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层，并判断石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件；若是，取出散热器。本发明由于采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，提高了散热器的散热效果。

Description

散热器散热层制备方法及散热器

技术领域

本发明属于散热器领域，尤其涉及一种散热器散热层制备方法及散热器。

背景技术

现在的散热器均是采用金属材料做成型材，尽量增加表面积，从而贴装在发热器件表面，从而达到把发热期间发出的热量散发出去的作用。随着石墨烯的出现，很多人逐渐关注这一个新材料。由于石墨烯具有超强的导热、导电能力。因此也被散热市场所关注，希望通过其优良的导热能力能以帮助解决散热的问题。

为此，石墨烯散热涂料大行其道。其主要做法是将石墨烯搅拌在涂料中，再把这种石墨烯涂料涂敷在散热器表面以形成散热层，从而达到帮助散热器散热的作用。但是由于涂料本身有较粘剂等阻热材料，因此使得较多石墨烯无法达到帮助散热的作用，散热层中能起到散热效果的石墨烯材料非常有限，使得散热层对散热器的散热提升效果差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种散热器散热层制备方法及散热器，旨在解决现有的散热器散热层制备完成后，散热层对散热器的散热提升效果差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种散热器散热层制备方法，包括：

对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的所述散热器放置于真空高温箱内；

在所述真空高温箱内充入甲烷，并判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；

当判断到所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件时，对所述真空高温箱进行加热，以控制所述甲烷加热分解为碳和氢气；

对所述真空高温箱进行降温泄压，以控制所述碳对所述石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层，并判断所述石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件；

当判断到所述石墨烯散热层满足所述碳吸附完成条件时，取出所述散热器。

更进一步的，所述判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件的步骤包括：

获取所述真空高温箱内所述甲烷的气体浓度，并判断所述气体浓度是否大于第一浓度阈值；

当判断到所述气体浓度大于所述第一浓度阈值时，则获取所述真空高温箱内的当前气压，并判断所述当前气压是否在预设气压范围内；

若是，则判定所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件。

更进一步的，所述对所述真空高温箱进行降温泄压的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述真空高温箱内所述碳的碳浓度，并判断所述碳浓度是否大于第二浓度阈值；

若是，则发出触发指令，所述触发指令用于触发对所述真空高温箱的降温泄压操作；

若否，则持续对所述真空高温箱进行加热。

更进一步的，所述判断所述石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件的步骤包括：

获取所述散热器的表面图像，并获取所述表面图像的像素数据；

判断所述像素数据是否满足像素条件；

若是，则判定所述石墨烯散热层满足所述碳吸附完成条件。

更进一步的，所述获取所述表面图像的像素数据的步骤包括：

对所述表面图像进行分割，以得到多个分割图像；

分别计算每个所述分割图像的当前像素值，以得到所述像素数据。

更进一步的，所述判断所述像素数据是否满足像素条件的步骤包括：

判断所述当前像素值是否在预设像素范围内，并当判断到所述当前像素值在所述预设像素范围内时，将所述当前像素值对应的所述分割图像设置为标记图像；

获取所述标记图像的当前数量，并判断所述当前数量是否大于数量阈值；

若是，则判定所述像素数据满足所述像素条件。

更进一步的，所述对所述真空高温箱进行降温泄压的步骤包括：

按预设加热间隔持续降低对所述真空高温箱的加热温度，直至停止加热；

获取外部空气的标准气压值，并控制所述真空高温箱进行持续泄压，直至所述真空高温箱内的当前气压值等于所述标准气压值时，停止所述真空高温箱的泄压操作。

更进一步的，所述对所述真空高温箱进行加热的步骤之后，所述方法还包括：

控制风机对所述散热器进行吹风操作。

更进一步的，对所述真空高温箱的加热温度为1000摄氏度或400至700摄氏度。

本发明实施例，由于采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，因此，有效的提高了散热器的散热效果，此外，由于散热器表面的石墨烯散热层非常致密，可以有效避免散热器被其他腐蚀性物质腐蚀，提高了散热器的使用寿命，同时由于石墨烯散热层非常耐磨，因此使得散热器可以在易磨损的场合使用，提高了散热器的实用性。

本发明实施例的另一目的在于提供一种散热器，包括：本体和上述的石墨烯散热层，所述石墨烯散热层吸附在所述本体上。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图；

图3是本发明第三实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图。

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，以下结合附图及实施例，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。

现有的散热器散热层制备方法中，由于涂料本身有较粘剂等阻热材料，使得较多石墨烯无法达到帮助散热的作用，散热层中能起到散热效果的石墨烯材料非常有限，使得散热层对散热器的散热提升效果差，因此，本发明通过采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，提高了散热器的散热效果。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明

实施例一

请参阅图1，是本发明第一实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图，包括步骤：

步骤S10，对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的所述散热器放置于真空高温箱内；

其中，该步骤中通过自动清洗器的方式以进行所述散热器表面的清洗操作，以提高清洗效率，且该步骤中针对所述散热器的驱动均通过机械手臂自动完成，该自动手臂中预设有驱动程序，该机械手臂运行对应驱动程序后，以自动完成对散热器的驱动，即为将清洗后的散热器放置于真空高温箱内，具体的，本实施例中，所述真空高温箱用于对散热器表面的散热层的制备起到保温效果，以提高制备效率；

步骤S20，在所述真空高温箱内充入甲烷，并判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；

优选的，该步骤中充气的气体还可以为乙炔、乙烯或乙烷，本实施例中，通过充入甲烷或乙炔的设计，以采用加热分别的方式制得碳源，以使得后续在所述真空高温内能有效制得石墨烯，其中，通过对所述真空高温箱内的气体进行所述加热反应条件的判断，以使判定是否开始进行甲烷的高温分解，有效的保障了后续碳源的分解质量；

当步骤S20判断到所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件时，执行步骤S30；

步骤S30，对所述真空高温箱进行加热，以控制所述甲烷加热分解为碳和氢气；

其中，对所述真空高温箱的加热温度为1000摄氏度或400至700摄氏度，本实施例中通过采用CVD法制备石墨烯，有效的保障了后续所述散热器上石墨烯散热层的形成；

步骤S40，对所述真空高温箱进行降温泄压，以控制所述碳对所述石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层；

其中，该步骤中的降温方式可以为降低加热温度、进行风机降温、停止加热或采用换热板的方式进行降温，该步骤中通过开启泄压阀，以控制进行所述真空高温箱内气体的泄压；

步骤S50，判断所述石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件；

其中，该步骤通过对所述石墨烯散热层进行所述碳吸附完成条件的判断，以判断所述散热器是否被全完吸附，进而有效的对散热器上所述石墨烯散热层的制备进行判断；

当步骤S50判断到所述石墨烯散热层未满足所述碳吸附完成条件时，返回执行步骤S30；

当步骤S50判断到所述石墨烯散热层满足所述碳吸附完成条件时，执行步骤S60；

步骤S60，取出所述散热器；

优选的，本实施例中，所述散热器的取出步骤中也是通过采用机械臂的方式进行实施，以保障了工作效率。

本实施例中，由于采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，因此，有效的提高了散热器的散热效果，此外，由于散热器表面的石墨烯散热层非常致密，可以有效避免散热器被其他腐蚀性物质腐蚀，提高了散热器的使用寿命，同时由于石墨烯散热层非常耐磨，因此使得散热器可以在易磨损的场合使用，提高了散热器的实用性。

实施例二

请参阅图2，是本发明第二实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图，包括步骤：

步骤S11，对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的所述散热器放置于真空高温箱内；

其中，该步骤中通过自动清洗器的方式以进行所述散热器表面的清洗操作，以提高清洗效率，且该步骤中针对所述散热器的驱动均通过机械手臂自动完成，该自动手臂中预设有驱动程序，该机械手臂运行对应驱动程序后，以自动完成对散热器的驱动，即为将清洗后的散热器放置于真空高温箱内，具体的，本实施例中，所述真空高温箱用于对散热器表面的散热层的制备起到保温效果，以提高制备效率；

步骤S21，在所述真空高温箱内充入甲烷，并判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；

优选的，该步骤中充气的气体还可以为乙炔、乙烯或乙烷，本实施例中，通过充入甲烷或乙炔的设计，以采用加热分别的方式制得碳源，以使得后续在所述真空高温内能有效制得石墨烯，其中，通过对所述真空高温箱内的气体进行所述加热反应条件的判断，以使判定是否开始进行甲烷的高温分解，有效的保障了后续碳源的分解质量；

具体的，该步骤中，所述判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件的步骤包括：

获取所述真空高温箱内所述甲烷的气体浓度，并判断所述气体浓度是否大于第一浓度阈值；

当判断到所述气体浓度大于所述第一浓度阈值时，则获取所述真空高温箱内的当前气压，并判断所述当前气压是否在预设气压范围内；

若是，则判定所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件。

当步骤S21判断到所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件时，执行步骤S31；

步骤S31，对所述真空高温箱进行加热，以控制所述甲烷加热分解为碳和氢气；

其中，对所述真空高温箱的加热温度为1000摄氏度或400至700摄氏度，本实施例中通过采用CVD法制备石墨烯，有效的保障了后续所述散热器上石墨烯散热层的形成；

步骤S41，对所述真空高温箱进行降温泄压，以控制所述碳对所述石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层；

其中，该步骤中的降温方式可以为降低加热温度、进行风机降温、停止加热或采用换热板的方式进行降温，该步骤中通过开启泄压阀，以控制进行所述真空高温箱内气体的泄压；

步骤S51，获取所述散热器的表面图像，并获取所述表面图像的像素数据；

其中，该步骤中可以采用拍照的方式以进行所述表面图像的获取，且该步骤中通过所述表面图像的获取，以有效的进行所述像素数据的获取，该像素数据用于后续判断石墨烯散热层是否对所述散热器进行了完全的粘附，即判断石墨烯散热层是否紧密的粘附在所述散热器的表面；

具体的，该步骤中，所述获取所述表面图像的像素数据的步骤包括：

对所述表面图像进行分割，以得到多个分割图像；

分别计算每个所述分割图像的当前像素值，以得到所述像素数据；

其中，本实施例中，通过对所述表面图像进行分割的设计，以提高数据分析的基数，防止了由于数据分析基数较小导致的数据分析精准度低、分析误差大的问题。

步骤S61，判断所述像素数据是否满足像素条件；

具体的，该步骤中，所述判断所述像素数据是否满足像素条件的步骤包括：

判断所述当前像素值是否在预设像素范围内，并当判断到所述当前像素值在所述预设像素范围内时，将所述当前像素值对应的所述分割图像设置为标记图像；

获取所述标记图像的当前数量，并判断所述当前数量是否大于数量阈值；

若是，则判定所述像素数据满足所述像素条件。

当步骤S61判断到所述像素数据满足所述像素条件时，执行步骤S71；

步骤S71，取出所述散热器；

优选的，本实施例中，所述散热器的取出步骤中也是通过采用机械臂的方式进行实施，以保障了工作效率。

本实施例中，由于采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，因此，有效的提高了散热器的散热效果，此外，由于散热器表面的石墨烯散热层非常致密，可以有效避免散热器被其他腐蚀性物质腐蚀，提高了散热器的使用寿命，同时由于石墨烯散热层非常耐磨，因此使得散热器可以在易磨损的场合使用，提高了散热器的实用性。

实施例三

请参阅图3，是本发明第三实施例提供的散热器散热层制备方法的流程图，包括步骤：

步骤S12，对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的所述散热器放置于真空高温箱内；

其中，该步骤中通过自动清洗器的方式以进行所述散热器表面的清洗操作，以提高清洗效率，且该步骤中针对所述散热器的驱动均通过机械手臂自动完成，该自动手臂中预设有驱动程序，该机械手臂运行对应驱动程序后，以自动完成对散热器的驱动，即为将清洗后的散热器放置于真空高温箱内，具体的，本实施例中，所述真空高温箱用于对散热器表面的散热层的制备起到保温效果，以提高制备效率；

步骤S22，在所述真空高温箱内充入甲烷，并判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；

优选的，该步骤中充气的气体还可以为乙炔、乙烯或乙烷，本实施例中，通过充入甲烷或乙炔的设计，以采用加热分别的方式制得碳源，以使得后续在所述真空高温内能有效制得石墨烯，其中，通过对所述真空高温箱内的气体进行所述加热反应条件的判断，以使判定是否开始进行甲烷的高温分解，有效的保障了后续碳源的分解质量；

具体的，该步骤中，所述判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件的步骤包括：

获取所述真空高温箱内所述甲烷的气体浓度，并判断所述气体浓度是否大于第一浓度阈值；

当判断到所述气体浓度大于所述第一浓度阈值时，则获取所述真空高温箱内的当前气压，并判断所述当前气压是否在预设气压范围内；

若是，则判定所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件。

当步骤S22判断到所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件时，执行步骤S32；

步骤S32，对所述真空高温箱进行加热，控制风机对所述散热器进行吹风操作，以控制所述甲烷加热分解为碳和氢气；

其中，对所述真空高温箱的加热温度为1000摄氏度或400至700摄氏度，本实施例中通过采用CVD法制备石墨烯，有效的保障了后续所述散热器上石墨烯散热层的形成；

步骤S42，按预设加热间隔持续降低对所述真空高温箱的加热温度，直至停止加热；

步骤S52，获取外部空气的标准气压值，并控制所述真空高温箱进行持续泄压，直至所述真空高温箱内的当前气压值等于所述标准气压值时，停止所述真空高温箱的泄压操作，以控制所述碳对所述石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层；

具体的，该步骤中，所述对所述真空高温箱进行降温泄压的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述真空高温箱内所述碳的碳浓度，并判断所述碳浓度是否大于第二浓度阈值；

若是，则发出触发指令，所述触发指令用于触发对所述真空高温箱的降温泄压操作；

若否，则持续对所述真空高温箱进行加热。

步骤S62，获取所述散热器的表面图像，并获取所述表面图像的像素数据；

具体的，该步骤中，所述获取所述表面图像的像素数据的步骤包括：

对所述表面图像进行分割，以得到多个分割图像；

分别计算每个所述分割图像的当前像素值，以得到所述像素数据；

步骤S72，判断所述像素数据是否满足像素条件；

具体的，该步骤中，所述判断所述像素数据是否满足像素条件的步骤包括：

判断所述当前像素值是否在预设像素范围内，并当判断到所述当前像素值在所述预设像素范围内时，将所述当前像素值对应的所述分割图像设置为标记图像；

获取所述标记图像的当前数量，并判断所述当前数量是否大于数量阈值；

若是，则判定所述像素数据满足所述像素条件。

当步骤S72判断到所述像素数据满足所述像素条件时，执行步骤S82；

步骤S82，取出所述散热器；

优选的，本实施例中，所述散热器的取出步骤中也是通过采用机械臂的方式进行实施，以保障了工作效率。

本实施例中，由于采用加热分解甲烷生产碳源的方法设计，使得生产的石墨烯能有效的与散热器表面进行直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，使得散热器的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上，因此，有效的提高了散热器的散热效果，此外，由于散热器表面的石墨烯散热层非常致密，可以有效避免散热器被其他腐蚀性物质腐蚀，提高了散热器的使用寿命，同时由于石墨烯散热层非常耐磨，因此使得散热器可以在易磨损的场合使用，提高了散热器的实用性。

实施例四

本发明提供一种散热器，包括：本体和石墨烯散热层，所述石墨烯散热层吸附在所述本体上，其中，由于本体和石墨烯散热层之间采用的是直接粘结，中间没有胶粘剂等其他材料，本体的热量能够充分被传输到石墨烯散热层上。因而效率比散热涂料效率更高。此外，由于本体表面的石墨烯散热层非常致密，可以有效避免散热器被其他腐蚀性物质腐蚀。同时由于石墨烯散热层非常耐磨，因此，使得散热器可以在易磨损的场合使用，具体的，本实施例中，当所述散热器为电冰箱或空调器中的散热装置时，该本体为散热管道，及该散热管道上覆盖有所述石墨烯散热层，以对应达到提高电冰箱或空调器的散热效果的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种散热器散热层制备方法，其特征在于，包括：

对散热器的表面进行清洗，并将清洗后的所述散热器放置于真空高温箱内；

在所述真空高温箱内充入甲烷，并判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件；

当判断到所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件时，对所述真空高温箱进行加热，以控制所述甲烷加热分解为碳和氢气 ；

按预设加热间隔持续降低对所述真空高温箱的加热温度，直至停止加热；

获取外部空气的标准气压值，并控制所述真空高温箱进行持续泄压，直至所述真空高温箱内的当前气压值等于所述标准气压值时，停止所述真空高温箱的泄压操作，以控制所述碳对所述散热器表面的石墨烯进行吸附形成石墨烯散热层，并判断所述石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件；

当判断到所述石墨烯散热层满足所述碳吸附完成条件时，取出所述散热器。

2.如权利要求1所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述判断所述真空高温箱内的气体是否满足加热反应条件的步骤包括：

获取所述真空高温箱内所述甲烷的气体浓度，并判断所述气体浓度是否大于第一浓度阈值；

当判断到所述气体浓度大于所述第一浓度阈值时，则获取所述真空高温箱内的当前气压，并判断所述当前气压是否在预设气压范围内；

若是，则判定所述真空高温箱内的气体满足所述加热反应条件。

3.如权利要求1所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述对所述真空高温箱进行降温泄压的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述真空高温箱内所述碳的碳浓度，并判断所述碳浓度是否大于第二浓度阈值；

若是，则发出触发指令，所述触发指令用于触发对所述真空高温箱的降温泄压操作；

若否，则持续对所述真空高温箱进行加热。

4.如权利要求1所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述判断所述石墨烯散热层是否满足碳吸附完成条件的步骤包括：

获取所述散热器的表面图像，并获取所述表面图像的像素数据；

判断所述像素数据是否满足像素条件；

若是，则判定所述石墨烯散热层满足所述碳吸附完成条件。

5.如权利要求4所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述获取所述表面图像的像素数据的步骤包括：

对所述表面图像进行分割，以得到多个分割图像；

分别计算每个所述分割图像的当前像素值，以得到所述像素数据。

6.如权利要求5所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述判断所述像素数据是否满足像素条件的步骤包括：

判断所述当前像素值是否在预设像素范围内，并当判断到所述当前像素值在所述预设像素范围内时，将所述当前像素值对应的所述分割图像设置为标记图像；

获取所述标记图像的当前数量，并判断所述当前数量是否大于数量阈值；

若是，则判定所述像素数据满足所述像素条件。

7.如权利要求1所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，所述对所述真空高温箱进行加热的步骤之后，所述方法还包括：

控制风机对所述散热器进行吹风操作。

8.如权利要求1所述的散热器散热层制备方法，其特征在于，对所述真空高温箱的加热温度为1000摄氏度或400至700摄氏度。

9.一种散热器，其特征在于，包括：本体和权利要求1至8任一所述的石墨烯散热层，所述石墨烯散热层吸附在所述本体上。

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