一种基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，包括散热部件主体表面和形成于散热部件主体表面的微纳米复合结构；所述微纳米复合结构包括微米乳突阵列和液态金属，其中液态金属封装在微米乳突阵列间隙。2.根据权利要求1所述的基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，微米乳突的高度为5μm～500μm，当量直径为10μm～1000μm，相邻微米乳突的间距为10μm～1000μm；优选地，所述微米乳突表面具有颗粒状、团簇状、纤维状或褶皱状纳米形貌；优选地，所述颗粒状或团簇状纳米形貌的直径为5nm～500nm，所述纤维状纳米形貌的长度为5nm～500nm，所述褶皱状纳米形貌的厚度为5nm～500nm。3.根据权利要求1所述的基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，所述液态金属的熔点高于室温但低于发热器件的稳定运行温度。4.根据权利要求1所述的基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，所述液态金属选自镓、铟、锡、铋或其合金，或其与其他金属、其他金属的氧化物、非金属或非金属氧化物的掺杂混合物；所述其他金属选自铜、铝、金、银、钨、铑或铱，所述非金属为碳或硅。5.根据权利要求1所述的基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，所述微米乳突阵列的间隙全部被液态金属填充。6.根据权利要求1所述的基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，其特征在于，所述微米乳突阵列的表面在空气或无氧环境中对液态金属微滴的静态接触角小于10
°
。7.一种如权利要求1～6任一所述基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：散热部件主体表面刻蚀形成微米乳突阵列、微米乳突阵列浸润性质的调控、液态金属的封装。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，散热部件主体表面刻蚀形成微米乳突阵列的刻蚀方法包括电化学腐蚀、化学腐蚀、3d打印、等离子体刻蚀、光刻技术或激光一体化刻蚀；优选地，微米乳突阵列浸润性质的调控方法包括化学试剂改性、功能介质沉积、等离子体处理、臭氧处理或紫外光照。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述液态金属封装包括以下步骤：将微米乳突阵列预热，将熔化状态的液态金属浸润填充至微米乳突阵列的间隙中，然后降温固化完成液态金属的封装。10.如权利要求1～6任一所述基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面在电子信息、航天热控、先进能源领域的应用。

技术总结
本发明公开一种基于液态金属浸润的内封装自适应型均温热界面，包括散热部件主体表面和形成于散热部件主体表面的微纳米复合结构；所述微纳米复合结构包括微米乳突阵列和液态金属，其中液态金属封装在微米乳突阵列间隙。该热界面是与散热部件一体化的，能够大幅降低热阻、实现快速均温，热界面可获得接近散热部件主体材质的超高导热效率。同时，该热界面成本低廉、拆装方便、性能稳定、防漏效果好、可应用于任意场景，匹配不同的散热部件，具有良好的应用前景。的应用前景。的应用前景。


技术研发人员：江雷 白春礼 田野 徐哲 余臻伟
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2021/11/21