CN111417282B - 散热片以及利用该散热片的电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种散热片，其包括：一自支撑的碳纳米管结构和多个氯化钙颗粒，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管，所述多个氯化钙颗粒设置在所述多个碳纳米管上。本发明还涉及一种利用所述散热片的电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热片以及利用该散热片的电子装置。
背景技术
随着电子元件加工技术的发展、处理器芯片的微型化以及用户终端的小型轻量化，电子设备的散热问题日益突出。众所周知，处理器性能的上升必然伴随着功率的上升，从而增大发热量。Intel的Core i7 860CPU的发热功率已经达到了95瓦，而目前先进的Corei9系列的功率更是高达130瓦。在这样的发热量下，处理器的表面温度会迅速上升，由于在高热量下出现的电子迁移现象会严重破坏处理器中的半导体结构，导致器件出现故障甚至完全报废，因此，普通的散热手段已经难以满足电子元件的散热需求。手持设备的推广，更是把散热问题从***性能的后台直接放大为用户体验，不良的散热处理会影响用户操作终端的直接感受。因此，电子设备对于新的散热材料以及散热结构的需求已是迫在眉睫。
对于以智能手机、平板电脑和手持游戏机为代表的手持设备，其采用的散热方案为散热贴膜：通过在设备主板的大功耗元件上贴取以石墨为主要原料的复合材料，将热量均匀散布开来，传导至机体的后盖板均匀散出，从而达到散热的目的。然而，利用石墨作为散热材料还存在着热导率较低、散热不够均匀的问题。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种具有良好的散热性能的散热片以及利用该散热片的电子装置。
一种散热片，其包括：一自支撑的碳纳米管结构和多个氯化钙颗粒，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管，所述多个氯化钙颗粒设置在所述多个碳纳米管上。
一种电子装置，其包括一散热片和一发热元件，所述散热片设置在所述发热元件上。
与现有技术相比，本发明提供的散热片由自支撑性的碳纳米管结构和氯化钙颗粒复合而成，该自支撑性的碳纳米管结构可以承载更多的氯化钙颗粒，具有良好的吸水性；该散热片可以吸收空气中的水分，再利用水分蒸发从而达到散热的效果，在热量散发的过程中，所述散热片依然可以吸收空气中的水分，可以不断地吸水-水蒸发-吸水-水蒸发，从而使得该散热片具有良好的散热性能。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的散热片的结构示意图。
图2为本发明第一实施例提供的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
图3为本发明第一实施例提供的垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。
图4为本发明第一实施例提供的碳纳米管絮化膜的扫描电镜照片。
图5为本发明第一实施例提供的包括多个沿同一方向延伸的碳纳米管的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。
图6为本发明第一实施例提供的包括多个沿不同方向延伸的碳纳米管的碳纳米管碾压膜的扫描电镜照片。
图7为本发明第一实施例提供的CaCl2/CSCNT复合膜的扫描电镜照片。
图8为本发明第一实施例提供的CaCl2/CSCNT复合膜的XRD(X射线衍射)图。
图9为本发明第一实施例提供的CSCNT膜的吸附容量-时间曲线和吸水量-时间曲线图。
图10为本发明第一实施例提供的CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的吸附容量-时间曲线及吸水量-时间曲线图。
图11为本发明第一实施例提供的CaCl2/MWNT复合颗粒的吸水量-时间曲线图。
图12为本发明第一实施例提供的CSCNT膜和CaCl2/CSCNT复合膜的温度-时间曲线图。
图13为本发明第一实施例提供的CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的温度-时间曲线图。
图14为本发明第一实施例提供的CSCNT膜和CaCl2/CSCNT复合膜的TG(热重)曲线和DTA(热差分析)曲线图。
图15为本发明第一实施例提供的CaCl2/CSCNT复合膜的温度-时间曲线图。
图16为本发明第二实施例提供的散热片的结构示意图。
图17为本发明第二实施例提供的碳纳米管阵列的扫描电镜照片。
图18为本发明第三实施例提供的散热片的剖面结构示意图。
图19为本发明第四实施例提供的散热片的剖面结构示意图。
图20为本发明第四实施例提供的散热片的俯视结构示意图。
图21为本发明第五实施例提供的散热片的结构示意图。
图22为本发明第六实施例提供的电子装置的结构示意图。
主要元件符号说明
散热片 10，20，30，40，50
碳纳米管结构 12
氯化钙层 14
碳纳米管阵列 22
第一表面 220
第二表面 222
固定层 24
金属片 52
电子装置 60
发热元件 62
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的散热片以及利用该散热片的电子装置作进一步的详细说明。
请参见图1，本发明第一实施例提供一种散热片10，该散热片10包括一碳纳米管结构12和多个氯化钙颗粒，该多个氯化钙颗粒分散在所述碳纳米管结构12上。所述碳纳米管结构12为一自支撑结构，且包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的长度延伸方向平行于所述碳纳米管结构12的表面。优选的，所述多个氯化钙颗粒均匀包覆在每一碳纳米管的外表面，从而形成一氯化钙层14。所述氯化钙颗粒与所述碳纳米管的质量比为4：1至64：1。所述氯化钙颗粒可以为无水氯化钙，也可以为含水氯化钙。本实施例中，所述氯化钙颗粒为六水氯化钙。
所述多个碳纳米管之间通过范德华力紧密结合。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米～50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1.0纳米～50纳米，所述多壁碳纳米管的直径为1.5纳米～50纳米。所述碳纳米管结构12还可以为由碳纳米管组成的纯结构。所述碳纳米管为无序或有序排列。这里的无序排列指碳纳米管的排列方向无规律，这里的有序排列指至少多数碳纳米管的排列方向具有一定规律。具体地，当碳纳米管结构12包括无序排列的碳纳米管时，多个碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列；当碳纳米管结构12包括有序排列的碳纳米管时，多个碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。所述碳纳米管结构12可以为碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜或者碳纳米管碾压膜。
请参见图2，所述碳纳米管拉膜包括多个首尾相连且沿同一方向延伸的碳纳米管。所述碳纳米管的长度延伸方向平行于碳纳米管拉膜的表面。所述碳纳米管拉膜中的碳纳米管之间通过范德华力连接。一方面，首尾相连的碳纳米管之间通过范德华力连接，另一方面，平行的碳纳米管之间也通过范德华力结合，故，该碳纳米管拉膜具有一定的柔韧性，可以弯曲折叠成任意形状而不破裂，且具有良好的自支撑性能。所述碳纳米管拉膜可通过直接拉伸一碳纳米管阵列22获得，该碳纳米管阵列22的扫描电镜照片如图17所示。
当所述碳纳米管结构12包括至少两层重叠设置的碳纳米管拉膜时，相邻的碳纳米管拉膜之间通过范德华力紧密结合。进一步，相邻两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向之间形成一夹角α1，0≤α1≤90度，具体可依据实际需求而进行调整。本实施例中，所述碳纳米管结构12为交叉设置的两层碳纳米管拉膜，两层碳纳米管拉膜之间交叉的角度为90度(以下称“垂直交叉”)，也即两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向之间形成90度的夹角，如图3所示。
请参见图4，所述碳纳米管絮化膜为各向同性，其包括多个无序排列的碳纳米管。碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、相互缠绕。因此，碳纳米管絮化膜具有很好的柔韧性，可以弯曲折叠成任意形状而不破裂，且具有良好的自支撑性能。
请参见图5和图6，所述碳纳米管碾压膜中，多个碳纳米管沿同一方向或不同方向延伸。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管与碳纳米管碾压膜的表面成一夹角α2，其中，α2大于等于零度且小于等于15度(0≤α2≤15°)。优选地，所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管平行于碳纳米管碾压膜的表面。依据碾压的方式不同，该碳纳米管碾压膜中的碳纳米管具有不同的排列形式。请参见图5，碳纳米管在碳纳米管碾压膜中可沿一固定方向择优取向排列；请参见图6，碳纳米管碾压膜中的碳纳米管可沿不同方向择优取向排列。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管部分交叠。所述碳纳米管碾压膜中碳纳米管之间通过范德华力相互吸引，紧密结合，使得该碳纳米管碾压膜具有很好的柔韧性，可以弯曲折叠成任意形状而不破裂。且由于碳纳米管碾压膜中的碳纳米管之间通过范德华力相互吸引，紧密结合，使碳纳米管碾压膜具有良好的自支撑性能。所述碳纳米管碾压膜可通过沿一定方向或不同方向碾压一碳纳米管阵列22获得。
所述自支撑为碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜或碳纳米管碾压膜均不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身层状状态，即将所述碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜或碳纳米管碾压膜置于(或固定于)间隔一固定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜或碳纳米管碾压膜能够保持自身层状状态。
本发明第一实施例进一步提供所述散热片10的制备方法，包括以下步骤：
步骤S11，将氯化钙颗粒溶解在溶剂中，形成氯化钙溶液；
步骤S12，将所述碳纳米管结构12放入所述氯化钙溶液中，超声处理，控制超声功率和超声时间确保所述碳纳米管结构12依然保持膜状结构而不破坏；以及
步骤S13，去除溶剂，并干燥，得到所述散热片10。
步骤S11中，优选的，所述溶剂为水。
步骤S12中，所述超声功率为100瓦至150瓦，超声时间为10分钟至20分钟。超声的目的是：促使氯化钙颗粒进入碳纳米管结构12的内部，也即，促使相邻碳纳米管之间填充氯化钙颗粒。
步骤S13中，去除溶剂和干燥的方法不限。
本发明制备了不同的样品进行测试比对。
样品1
垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜(以下简称CSCNT)。因此，样品1由多个碳纳米管组成。具体的，样品1由垂直交叉设置的碳纳米管拉膜组成，每层碳纳米管拉膜中的碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸，两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。
样品2
将所述CSCNT完全浸入1M(摩尔每升)的CaCl2(氯化钙)溶液中超声处理15分钟，超声功率为125瓦，然后在60℃下干燥6小时，得到CaCl2/CSCNT复合膜，如图7所示。该CaCl2/CSCNT复合膜中，CaCl2：CNT(质量比)＝63.42：1。图8为CaCl2/CSCNT复合膜的XRD(X射线衍射)图，由图8的XRD谱图可以确定CSCNT膜上的纳米颗粒结晶为CaCl2·6H2O。因此，样品2由多个碳纳米管和六水氯化钙颗粒组成，且六水氯化钙颗粒设置在每一碳纳米管上。具体的，样品2由垂直交叉设置的碳纳米管拉膜和六水氯化钙颗粒组成，每层碳纳米管拉膜中的碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸，两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。
样品3
将所述碳纳米管絮化膜完全浸入1M的CaCl2溶液中超声处理15分钟，超声功率为125瓦，然后在60℃下干燥6小时，得到CaCl2/Buckypaper复合膜(即氯化钙和巴克纸的复合膜，其中，所述巴克纸就是所述碳纳米管絮化膜)。该CaCl2/Buckypaper复合膜中，CaCl2：CNT(质量比)＝4.27：1。所述样品3由多个相互缠绕的碳纳米管和六水氯化钙组成，且六水氯化钙颗粒设置在每一碳纳米管上。
样品4
将直径为10纳米至20纳米、长度为10微米至30微米的多壁碳纳米管与氯化钙混合，并磨1小时，得到CaCl2/MWNT复合颗粒(即多壁碳纳米管和氯化钙的复合颗粒)。根据多壁碳纳米管和氯化钙的质量比制备了四种CaCl2/MWNT复合颗粒。多壁碳纳米管和氯化钙的质量比为2.5：1时，所述CaCl2/MWNT复合颗粒标为SWS1-1；多壁碳纳米管和氯化钙的质量比为2：1时，所述CaCl2/MWNT复合颗粒标为SWS1-2；多壁碳纳米管和氯化钙的质量比为1.5：1时，所述CaCl2/MWNT复合颗粒标为SWS1-3；多壁碳纳米管和氯化钙的质量比为1：1时，所述CaCl2/MWNT复合颗粒标为SWS1-4。
以下从吸水性、吸水容量和冷却性能来对比分析所述CSCNT膜、CaCl2/CSCNT复合膜、CaCl2/Buckypaper复合膜和CaCl2/MWNT复合颗粒。
请参见图9，在室温24℃和湿度为75％下测量CSCNT膜的吸水性能。从图9可以得知，CSCNT膜的平衡吸附容量可达1.92gg-1。虽然CSCNT膜的吸水能力较高，但是由于碳纳米管的密度低质量小，CSCNT膜的总吸水率较低，0.53毫克CSCNT膜的吸水量只有大约1毫克。
请参见图10，在室温24℃和湿度为65％下测量CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的吸水性能。从图9可以得知，CaCl2/CSCNT复合膜的平衡吸附容量为1.71gg-1，CaCl2/Buckypaper复合膜的平衡吸附容量为0.74gg-1，CaCl2/CSCNT复合膜的吸水量为57.5毫克，CaCl2/Buckypaper复合膜的吸水量为30毫克。因此，CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的吸水量远远高于吸水量仅有1毫克的CSCNT膜。
请参见图11，Zhang et al.所揭示的SWS1-1至SWS1-4中，SWS1-4具有最高的平衡吸附容量，为1.41gg-1。然而，CaCl2/CSCNT复合膜的平衡吸附容量为1.71gg-1。因此，CaCl2/CSCNT复合膜的平衡吸附容量大于SWS1-4的平衡吸附容量。也即，所述CaCl2/CSCNT复合膜比CaCl2/MWNT复合颗粒的散热性能好。
将CSCNT膜、CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜预先放在65％湿度的环境中5小时，以确保其有足够的吸水量，然后把这些样品分别贴在热源上，用来测试了这些样品的冷却效果。图12为CSCNT膜和CaCl2/CSCNT复合膜的温度-时间曲线图，图13为CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的温度-时间曲线图。由图12和图13可以得知，CSCNT膜的平衡温度为98.2℃，CaCl2/CSCNT复合膜的平衡温度为95.9℃，CaCl2/Buckypaper复合膜的平衡温度为97.3℃。可见，CaCl2/CSCNT复合膜和CaCl2/Buckypaper复合膜的冷却效果比CSCNT膜的冷却效果好，并且CaCl2/CSCNT复合膜具有最佳的冷却效果。
请参见图14，分别对CSCNT膜和CaCl2/CSCNT复合膜进行TG(热重)分析和DTA(差热分析)。CaCl2/CSCNT复合膜的TG曲线显示CaCl2/CSCNT复合膜的重量损失仅为约15％，远低于其吸水率，这表明存在吸水和解吸的动态平衡。由DTA曲线得知，CaCl2/CSCNT复合膜在加热过程中具有吸热峰，这证实CaCl2/CSCNT复合膜优异的冷却性能是由于水蒸发导致。
根据制冷系数的公式Wc＝T2/(T1-T2)可得知，CSCNT膜的制冷系数为10.9％，CaCl2/Buckypaper复合膜的制冷系数为12.2％，CaCl2/CSCNT复合膜的制冷系数为13.8％。因此，CaCl2/CSCNT复合膜具有较高的制冷系数。另外，CaCl2/CSCNT复合膜的散热系数为57.63W/m-2k-1。
请参见图15，用于给所述热源加热的加热器以30分钟的间隔时间每次持续工作15分钟，CaCl2/CSCNT复合膜在这三个循环中的最大温差分别为9.6℃、9.1℃和8.9℃。可见，CaCl2/CSCNT复合膜在这三个循环中的最大温差没有显著差异，从而确认CaCl2/CSCNT复合膜在循环加热过程中具有良好的散热性能，并且可以重复利用，具有可回收性。
请参见图16，本发明第二实施例提供一种散热片20，该散热片20与第一实施例中的散热片10相似，其区别是：第一实施例中，多个碳纳米管的长度延伸方向平行于所述碳纳米管结构12的表面；第二实施例中，多个碳纳米管的长度延伸方向基本垂直于所述碳纳米管结构12的表面。
具体地，在第二实施例中，所述碳纳米管结构12为一碳纳米管阵列22，该碳纳米管阵列22为多个基本平行的碳纳米管形成的具有自支撑性的纯碳纳米管结构12。相邻碳纳米管之间具有间隙，该间隙为0.1纳米～0.5纳米。所述碳纳米管阵列22中，多个碳纳米管的轴向基本垂直于碳纳米管阵列22的表面，如图17所示。
本发明第二实施例进一步提供所述散热片20的制备方法，包括以下步骤：
步骤S21，将氯化钙颗粒溶解在溶剂中，形成氯化钙溶液；
步骤S22，将该碳纳米管阵列22放入所述氯化钙溶液中，超声处理，控制超声功率和超声时间确保所述碳纳米管阵列22的结构不破坏，所述超顺排碳纳米管阵列22中的碳纳米管的长度延伸方向基本垂直于生长基底；以及
步骤S23，去除所述生长基底及溶剂，并干燥，得到所述散热片20。
所述第二实施例提供的制备方法与第一实施例提供的制备方法相似，其区别是：第一实施例中，将碳纳米管拉膜、碳纳米管絮化膜和碳纳米管碾压膜中的一种放入氯化钙溶液中；第二实施例中，将超顺排碳纳米管阵列22放入氯化钙溶液中。
所述散热片10、20具有以下优点：第一、所述散热片10、20由自支撑性的碳纳米管结构12和氯化钙颗粒复合而成，该自支撑性的碳纳米管结构12可以承载更多的氯化钙颗粒，因而具有良好的吸水性；第二、该散热片10、20可以吸收空气中的水分，再利用水分蒸发从而达到散热的效果，在热量散发的过程中，所述散热片10、20依然可以吸收空气中的水分，可以不断地吸水-水蒸发-吸水-水蒸发，从而使得该散热片10、20具有良好的散热性能，并且具有很高的可回收性；第三、当所述碳纳米管结构12为垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜时，所述散热片10可以具有较高的氯化钙含量，CaCl2：CNT(质量比)＝63.42：1，散热系数高达57.63W/m-2k-1。
请参见图18，本发明第三实施例提供一种散热片30，该散热片30与第二实施例中的散热片20相似，其区别是：第三实施例进一步包括一固定层24，该固定层24设置在碳纳米管阵列22的一端。
具体地，在第三实施例中，所述碳纳米管阵列22包括一第一表面220和一与该第一表面220相对的第二表面222。在碳纳米管阵列22未被从生长基底上剥离时，所述第二表面222与生长基底接触，而第一表面220远离生长基底。碳纳米管阵列22中的碳纳米管从第一表面220延伸至第二表面222，且碳纳米管的长度延伸方向基本垂直于第二表面222。所述固定层24设置在靠近第一表面220的位置。每一个碳纳米管具有相对的第一端和第二端，多个碳纳米管的第一端形成所述第一表面220，多个碳纳米管的第二端形成所述第二表面222。多个碳纳米管的第一端设置在所述固定层24中，也可贯穿固定层24并从固定层24暴露出来，甚至延伸出来。多个碳纳米管的第二端向远离固定层24的方向延伸。也即多个碳纳米管靠近第一端的部分被固定层24覆盖，而没有被固定层24覆盖的碳纳米管被六水氯化钙颗粒包覆。因此，所述散热片30由碳纳米管阵列22、六水氯化钙颗粒和固定层24组成。多个六水氯化钙颗粒形成所述氯化钙层14。所述氯化钙层14可以为不连续的层状结构，也可以为连续的层状结构。优选地，该氯化钙层14为连续的层状结构，并包覆暴露在固定层24外面的整个碳纳米管的外表面。
可以理解，所述散热片30中，相邻碳纳米管表面的氯化钙层14可以直接接触，也可以间隔设置。优选地，相邻碳纳米管表面的氯化钙层14间隔设置，也即每一个碳纳米管与包覆在该碳纳米管外表面的氯化钙层14形成一复合管状结构，相邻的复合管状结构间隔设置，这样可以增加空气对流，有利于提高散热效率。
所述固定层24的材料为低熔点的导热材料，比如导电聚合物和低熔点的金属。所述低熔点的金属包括锡、银、铅等。所述固定层24的厚度不宜太薄，也不宜太厚，太薄会降低对碳纳米管阵列22的固定力，导致碳纳米管阵列22倾倒；太厚则使得从固定层24中暴露出来的碳纳米管阵列22的高度降低，影响氯化钙颗粒的含量，从而影响散热片30的散热性能。设置在固定层24中碳纳米管的长度小于暴露在固定层24外面的碳纳米管的长度。优选的，所述固定层24的厚度为0.1毫米-1毫米。所述固定层24的熔点应低于热源的温度。
所述散热片30除了具备散热片10、20所具有的优点外，还具有以下优点：第一、所述固定层24可以很好地固定碳纳米管阵列22，使得碳纳米管阵列22不倾倒，确保散热片30在使用时，碳纳米管的长度延伸方向基本垂直于热源表面，从而使热量沿着碳纳米管的轴向传递给氯化钙颗粒，最大化利用碳纳米管的轴向导热性，提高散热片30的散热性能；第二、碳纳米管阵列22在生长过程中，难以保证所有的碳纳米管具有相同的高度，因此将散热片30设置在热源上使用时，所述第一表面220与热源表面难以紧密贴合，也即碳纳米管的第一端与热源表面之间总会存在一些空隙，影响热量从热源传递到散热体上。本实施例中，由于固定层24的熔点低于热源的温度，热源的热量可以使固定层24成为熔融态，该熔融态可以充满碳纳米管的第一端与热源表面之间的空隙，熔融态的固定层24的导热性能比空气的导热性能好，从而提高散热片30的散热性能。
本发明第三实施例进一步提供所述散热片30的制备方法，包括以下步骤：
步骤S31，将氯化钙颗粒溶解在溶剂中，形成氯化钙溶液；
步骤S32，在生长基底上生长超顺排碳纳米管阵列22；
步骤S33，该碳纳米管阵列22包括相对的第一表面220和第二表面222，将碳纳米管阵列22的第一表面220***一熔融态的固定层24中，冷却至该固定层24凝固；
步骤S34，采用化学刻蚀、机械研磨或者小刀切割等方式去除生长基底，得到碳纳米管阵列22和固定层24的复合结构；
步骤S35，将所述碳纳米管阵列22放入所述氯化钙溶液中，并且固定层24暴露在氯化钙溶液外面，超声处理，控制超声功率和超声时间确保所述碳纳米管阵列22的结构不破坏；以及
步骤S36，去除溶剂，并干燥，得到所述散热片30。
请参见图19，本发明第四实施例提供一种散热片40，该散热片40与第三实施例中的散热片30相似，其区别是：第四实施例中，暴露在固定层24外面的为图案化的碳纳米管阵列22。
具体地，在第四实施例中，暴露在固定层24外面的碳纳米管阵列22和氯化钙层14的复合结构也是图案化的。从固定层24暴露出来的碳纳米管的长度不同，形成预定的立体图形。该立体图形不限，本实施例中，暴露出固定层24的部分碳纳米管和氯化钙层14的复合结构被去除，从固定层24暴露出来的其余碳纳米管和氯化钙层14的复合结构长度相等，形成如图20所示的“十”字通道。
所述散热片40除了具备散热片30所具有的优点外，还具有以下优点：图案化的碳纳米管阵列22可以增加空气对流，有利于提高散热效率。
本发明第四实施例进一步提供所述散热片40的制备方法，第四实施例提供的制备方法与第三实施例提供的制备方法相似，其区别是：第四实施例进一步按照预定的图案，利用激光刻蚀暴露在固定层24外面的碳纳米管阵列22和氯化钙层14的复合结构。
请参见图21，本发明第五实施例提供一种散热片50，该散热片50与第一实施例中的散热片10相似，其区别是：第五实施例进一步包括一金属片52，该金属片52与所述散热片10层叠设置。
具体的，散热器50在应用时，所述金属片52与热源接触，且金属片52位于CaCl2/CSCNT复合膜与热源之间。所述金属片52的面积大于热源的面积，CaCl2/CSCNT复合膜的面积大于等于金属片52的面积。所述金属片52的作用是：金属片52与热源接触且金属片52的面积大于热源的面积，热源的热量传递给金属片52，金属片52可视为热源的一部分，相当于增加了热源的面积，当CaCl2/CSCNT复合膜设置在金属片52上时，这样相当于增加了CaCl2/CSCNT复合膜与热源的接触面积，有利于提高散热效率。
请参见图22，本发明第六实施例提供一种电子装置60，该电子装置60包括一发热元件62和所述散热片10、20、30、40、50中的一种，该散热片10、20、30、40、50中的一种设置在所述发热元件62上。所述散热片10、20、30、40、50中的一种可以与所述发热元件62直接接触，也可以通过导热胶粘在所述发热元件62上。所述电子装置60包括手机、平板电脑等。所述发热元件62优选为微型器件。
所述电子装置60在应用时，当发热元件62温度较低或者电子装置60处于低功率待机状态时，所述散热片10、20、30、40、50可以迅速吸收空气中的水分；当发热元件62温度增加或者电子装置60在高功率下工作时，会产生热量，散热片10、20、30、40、50所吸收的水分在该热量下蒸发，从而将热量散发出去。在电子装置60持续工作的过程中，所述散热片10、20、30、40、50依然可以吸收空气中的水分，可以不断地吸水-水蒸发-吸水-水蒸发，从而将热量不断地散发出去。
可以理解，为了更好地散热，电子装置60的外壳也可以设置多个孔，增加空气对流。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种散热片，其特征在于，其包括：一自支撑的碳纳米管结构和多个氯化钙颗粒，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管，所述多个氯化钙颗粒设置在所述多个碳纳米管上并且包覆每一个碳纳米管的外表面，从而形成氯化钙层，所述多个碳纳米管沿同一方向延伸。
2.如权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述多个碳纳米管首尾相连。
3.如权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述碳纳米管结构包括两层碳纳米管拉膜，每一碳纳米管拉膜中的碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸，相邻碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。
4.如权利要求1所述的散热片，其特征在于，每一氯化钙颗粒为CaCl2·6H2O。
5.如权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述多个氯化钙颗粒与所述多个碳纳米管的质量比为4：1至64：1。
6.如权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述碳纳米管结构为一碳纳米管阵列。
7.如权利要求6所述的散热片，其特征在于，所述散热片进一步包括一固定层，该固定层位于所述碳纳米管阵列的一端，所述固定层的材料为导热材料，所述碳纳米管阵列的一部分设置在所述固定层中，另一部分暴露在所述固定层的外面。
8.如权利要求7所述的散热片，其特征在于，所述暴露在固定层外面的碳纳米管阵列是图案化的碳纳米管阵列。
9.一种电子装置，其包括权利要求1-8中任意一项所述的散热片和一发热元件，所述散热片设置在所述发热元件上。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置为手机或者平板电脑。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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