一种具有高导热及高强度的复合面板及制备方法和应用与流程

本发明涉及的是手机中板，具体涉及一种具有高导热及高强度的复合面板及制备方法与应用。

背景技术：

1、近年来，随着科学技术的迅猛发展，热耗散和热管理成为各个技术领域发展的关键技术，都希望得到高热导率并且具有很好机械性能的材料，来解决产品的散热问题。特别是随着电子产品技术革新的加快，手机已经成为人们必不可少的一种通讯工具，人们对手机的要求越来越高，不只是单一以通讯为目的的电子设备，而是集音乐、视频、拍照、上网等功能于一体的多媒体手机。随着手机产业的不断发展，手机性能也越来越强劲，特别是处理器和屏幕的分辨率与尺寸在不断提升，以及随着智能机逐渐走向大屏化、轻薄化及多功能化，主流屏幕尺寸的不断增长，更大的屏幕需要更高强度的手机中板来进行支撑。

2、目前普遍使用的智能手机，在长时间使用过程中，会有严重发热现象，其中cpu和电池部分发热最严重，导致手机发热的主要原因有以下两个：一是cpu运行发热，二是手机充电时电源回路在运转时有电阻在工作，主要体现在电池和内部pcb主板上的电阻和电流互相博弈。手机中板是手机的重要组成部分，手机中板的美观程度在很大程度上决定了消费者的购买欲望，由于金属具有的强度高、质感佳、散热性好等优势，传统的塑胶材质的手机已经逐渐被铝合金等金属类手机取代。采用金属化的中板，不仅有着精美的外观，而且还有耐磨、防摔及抗腐蚀的特点。现有的手机中板存在散热性差的问题，当手机温度过高而无法散热的情况下，会影响手机内部零件的使用寿命和使用性能。因此，手机中板需集高导热、高强度、轻质等特性于一身的复合面板才能满足要求。

3、经检索，申请公布号为cn113549792a的专利文献，公开了一种铝碳化硅复合材料及方法和散热衬板，而申请公布号为cn107915494a的专利文献，公开了一种高导热高强度碳基复合材料及其制备方法，通过检索到的两份专利文献可知，分别从不同的角度来解决其散热性能差的问题。为了增强复合面板层间的结合，从而使加工的产品在后期使用过程中，避免因发热问题，而导致其散热效果差。因此，亟需开发一种不同于现有技术公开的复合面板来解决以上问题，是非常有必要的。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种具有高导热及高强度的复合面板，通过填充的导热粉末与网格板热压复合为一体结构，利用导热粉末的高热导率，可以使热量散失，不仅能达到快速散热，还能增强其强度，降低产品重量，具体地说是一种具有高导热及高强度的复合面板及制备方法与应用。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种具有高导热及高强度的复合面板，所述复合面板包括层叠的至少两层铝合金网格板，以及填充于铝合金网格板中的导热粉末，且相邻两层所述铝合金网格板之间通过导热粉末热压固化成型为一体结构。

3、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述复合面板还包括有铝箔，所述铝箔包裹于填充有导热粉末的铝合金网格板外表面，相邻两层所述铝合金网格板之间通过铝箔和导热粉末热压固化成型为一体结构。

4、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述铝合金网格板的厚度为0.1～10mm。

5、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述导热粉末选自金钢石微粉、碳化硅微粉、铜合金微粉和铝合金微粉中的至少一种，所述导热粉末的粒度控制在200μm以内。

6、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述导热粉末选自金钢石微粉、碳化硅微粉、金钢石微粉和铜合金微粉按重量(1～3):1组成的混合粉、金钢石微粉和铝合金微粉按重量(1～3):1组成的混合粉、碳化硅微粉和铜合金微粉按重量(1～3):1组成的混合粉、碳化硅微粉和铝合金微粉按重量(1～3):1组成的混合粉、金钢石微粉与碳化硅微粉及铜合金微粉按重量2:2:1组成的混合粉，以及金钢石微粉与碳化硅微粉及铝合金微粉按重量2:2:1组成的混合粉中的任意一种。

7、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述铝箔选自厚箔、单零箔和双零箔中的任意一种。其中，所述厚箔是指厚度为0.1～0.2mm的铝箔，而单零箔是指厚度为0.01～0.1mm的铝箔，双零箔是指厚度为0.005～0.009mm的铝箔。

8、进一步地，采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板，所述铝箔为厚度为0.01～0.1mm的单零箔。

9、本发明还提供了上述具有高导热及高强度的复合面板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

10、s1.根据需要制备的复合面板尺寸大小，选择铝合金网格板及相应的钢模具，同时，需要提前准备好导热粉末及铝箔，备用；

11、s2.将步骤s1中的导热粉末均匀填充至铝合金网格板中的网格内，要求填充的导热粉末与铝合金网格板的表面相平即可；或者是将铝合金网格板放置于平铺铝箔上，然后将导热粉末均匀填充至铝合金网格板中的网格内，要求填充的导热粉末与铝合金网格板的表面相平，最后用铝箔进行包裹；

12、s3.根据待制备的复合面板厚度，采取层叠方式，将步骤s2中填充有导热粉末的铝合金网格板，或者是包裹后的铝合金网格板放置于钢模具中，然后将钢模具转移到热压成型机中进行热压固化处理，经热压固化成型为一体结构，最后将钢模具从热压成型机取出，冷却至室温，即得到所述复合面板。

13、进一步地，采用本发明所述的制备方法，在所述步骤s2中，在填充导热粉末过程中，需要采用振动设备进行致密化处理，通过振动致密处理，使填充于网格内的导热粉末形成密实粒柱；而在所述步骤s3中，所述热压固化处理，采用热等静压固化方式进行固定成型，固化温度为460～530℃，压力为120～180mpa，保温保压时间为2～3h。

14、本发明还公开了所述具有高导热及高强度的复合面板在电子设备、航空航天设备、电力设备或精密设备中的应用；其中，所述电子设备包括有智能手机、电脑、手表、相机或智能佩戴设备，用于制备智能手机的手机中板，或者是电脑、手表、相机或智能佩戴设备的支撑面板；所述航空航天设备包括航空航天结构件，用于制备航空航天结构件的支撑面板；所述电力设备包括电力测量表及供电设备，用于制备电力测量表或者是供电设备的支撑面板；所述精密设备包括精密测量仪器或精密检测仪器，用于制备精密测量检测或检测仪器的支撑面板。

15、采用本发明所述的一种具有高导热及高强度的复合面板及制备方法和应用，与现有技术相比，其有益效果在于：

16、(1)采用本发明所述的复合面板，由于在铝合金网格板内的网格中填充有导热粉末，相邻两层铝合金网格板之间采用热压一体成型，利用填充的导热粉末在热压过程中形成粒柱结构，不仅可以消除相邻两层铝合金网格板的内应力，还能减轻其整体重量；

17、(2)本发明所述的复合面板，采用热压一体成型，利用填充于网格中的导热粉末，用于吸收及传递所述复合面板在成型过程中产生的热量，能够防止相邻两层铝合金网格板出现形变问题；

18、(3)本发明所述的复合面板，由于所述导热粉末选自粒度控制在200μm以内的金钢石微粉、碳化硅微粉、铜合金微粉和铝合金微粉中的至少一种，或者是其混合物，因导热粉末采用的都是导热性能非常好的原料，经热压一体成型，不仅使加工的复合面板具有很好的散热性能，还能增强其强度，以及达到减轻其重量的目的。

19、采用本发明所述复合面板，可以广泛应用于电子设备、航空航天设备、电力设备或精密设备中，以复合面板为基材进行相关产品的加工时，具有加工工艺稳定，生产效率高，加工耗时短和生产成本低等优点，加工得到的产品不仅具有散热性能好，而且强度高，质量轻等特点，能够满足产品的使用要求。

20、综上所述，采用本发明所述方法制备的复合面板，利用填充于网格中的导热粉末与铝合金网格板热压一体成型，不仅能提高铝合金面板的强度，还能达到减轻其重量的目的，实现了高强度、高硬度和高效散热等综合性能于一身，不仅能够满足手机中板的使用要求，也可以广泛应用于其它领域。