本實用新型專利技術公開了一種非介質嵌合導熱裝置，本裝置是對需進行導熱、散熱的固態物質發熱體和散熱體之間直接接觸，并對其接觸面進行物理改變，在無熱導介質介入的條件下增加他們的熱導能力。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種非介質嵌合導熱裝置，屬于熱傳導方法領域。
技術介紹
熱傳遞分熱輻射、對流、熱傳導三種基本方式。熱輻射，是由高溫物體直接向外發射熱的現象，高溫物體以電磁輻射的形式發出能量，溫度越高，輻射越強；對流，靠氣體或液體的流動來傳熱的方式，液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間 通過循環流動使溫度趨于均勻的過程；熱傳導，熱從物體溫度較高的一部分沿著物體傳到溫度較低的部分的方式。熱傳導是固體中熱傳遞的主要方式。目前在傳導物理的應用方面，絕大多數采用具有一定傳導性能的介質，將介質作用于發熱體與散熱體之間，作為發熱體與散熱體的熱傳導的銜接，把發熱體的熱量通過介質導到散熱體上，目的使發熱體維持在能正常工作的溫度條件下。但是凡使用介質傳導往往會因為介質的物理性和應用環境變化而使傳導性能下降甚至失效，尤其在熱傳導應用方面，因介質經一定時間不斷的熱脹冷縮循環后，使其與發熱體和散熱體貼合有一定間隙，導致其在發熱體與散熱體之間傳導性能下降甚至失效的現象最為突出。造成設備或裝置的早期失效，致使巨大的財產損失和低劣的社會形象，并存在有諸多的安全隱患，阻礙了許多先進技術的推廣、應用，造成了巨大的浪費。目前現有技術中熱導介質中，熱導效果最好的為稀貴金屬，每年僅用稀貴金屬進行傳導的費用高達數百億美元之多。據不完全統計，每年全球因熱傳導失敗造成的經濟損失高達數千億美元，造成的安全事故損失也非常巨大。徹底扭轉在許多應用領域介質傳導的不良現象，克服許多新技術、新材料的應用障礙，大大延長相關設備的使用時間，挽回由于傳導失效造成的巨大財產損失，對于稀貴金屬原本就非常有限的地球，節約稀貴金屬，降低相關行業和產業的成本是我們亟待解決的問題。
技術實現思路
本技術的目的之一公開了一種新熱傳導裝置，本熱傳導裝置為非介質傳導裝置。本技術的目的之二公開了在非介質傳導裝置基礎上利用傳導物理、熱傳導物理、材料物理原理，通過增加發熱體與散熱體的接觸面面積，從而提高熱傳導率。本技術的目的之三公開了本技術非介質嵌合傳導裝置在相關領域的應用。物體或系統內的各點間的溫度差，是熱傳導的必要條件。由熱傳導方式引起的熱傳遞速率(簡稱導熱速率)決定于物體內溫度的分布情況。溫度場就是任一瞬間物體或系統內各點的溫度分布總和。熱傳導就是熱量從系統的一部分傳到另一部分或由一個系統傳到另一個系統的現象。它是固體中熱傳遞的主要方式。熱傳導實質是由大量物質的分子熱運動互相撞擊，而使能量從物體的高溫部分傳至低溫部分，或由高溫物體傳給低溫物體的過程。在固體中，熱傳導的微觀過程是在溫度高的部分，晶體中結點上的微粒振動動能較大。在低溫部分，微粒振動動能較小。因微粒的振動互相聯系，所以在晶體內部就發生微粒的振動，動能由動能大的部分向動能小的部分傳遞。在固體中熱的傳導，就是能量的遷移。在金屬物質中，因存在大量的自由電子，在不停地作無規則的熱運動。一般晶格震動的能量較小，自由電子在金屬晶體中對熱的傳導起主要作用。金屬中熱導率排列在前幾位的為銀Ag熱導率為428 W/m*K、銅Cu熱導率為398W/m· K、金Au熱導率為317. 9 W/m*K、鋁Al熱導率為247 W/m · K，所以在金屬中熱導效果最好的為銀，但由于其價格因素，所以一般選擇銅來替代，但為節約成本，很多企業更偏向于選擇鋁作為熱導金屬。本專利技術發熱體與散熱體為固態物質，優選固態金屬，選自銀或銅或金或招。本技術所述的非介質傳導方法，即通過發熱體與散熱體直接接觸，取代發熱 體與散熱體通過介質間接接觸，使發熱體直接把熱傳導至散熱體上，而非是通過熱傳導介質作為中間傳導媒介。整個傳導過程省略了傳導介質這部分，使熱傳導方法與傳統借助傳導介質的傳導方法比，在技術上有了創新性突破。本技術所述的通過增加發熱體與散熱體的接觸面面積，從而提高熱傳導率，是通過使發熱體與散熱體的接觸面面積Sr, Sp<Sr<NSp,其中Sr為實際接觸面，Sp為水平面積，N為大于I的倍數。使發熱體與散熱體不僅僅是形式上的面面接觸，更是多元化接觸，通過對發熱體與散熱體接觸表面處理，使他們表面積成倍數化增長，使其面積增加幾倍、幾十倍、幾百倍甚至幾千倍，同時保證發熱體表面與散熱體表面相互匹配、相互嵌合如圖I所示。另外圓形結構的發熱體和散熱體可以通過螺紋形式嵌合接觸，用加深螺紋方式獲得N倍的直接接觸面的面積如圖2所示，或者可以通過多面化的直接切合接觸如圖3所示，A、B、C三面接觸。上述稱之為無介質嵌合熱傳導方法。發熱體和散熱體之間的接觸包括不限于發熱體和散熱體通過多對其原接觸面面積倍數化后接觸；發熱體和散熱體通過多面化的直接接觸；發熱體和散熱體通過螺紋形式接觸，用加深螺紋方式獲得N倍的直接接觸面的面積。本技術另一方面提供了一種用于發熱體與散熱體上的緊固件，即本專利技術進一步包括緊固發熱體與散熱體的緊固件，本緊固件為鋼質彈性正溫度系數的鋼性金屬緊固件。通常情況下，發熱體與散熱體都是靠螺絲緊固的，隨著多次的熱脹冷縮，發熱體與散熱體之間的間隙會加大，并且發熱體與散熱體的表面還會形成不良導熱體一氧化層，影響了導熱與散熱的效果。在LED燈具中這種現象尤為明顯，造成大量LED燈由于導熱和散熱性能的下降，大量的LED光源出現早期嚴重光衰。本技術專利技術人為適應高導熱，采用緊固結構可以使發熱體和散熱體始終保持良好的接觸，當溫度上升時，由于緊固結構為彈性結構，膨脹使導熱體和散熱體接觸面的壓力增加，接觸性更好；當溫度下降時，由于收縮特性使本專利技術的緊固件仍保持發熱體與散熱體之間的收縮壓迫力，保證發熱體一散熱體之間導熱和散熱性能維持常態，緊固件結構如圖4所示。另一方面運用彈性緊固件可以保證發熱體與散熱體始終在保持緊密接觸，防止其接觸面產生間隙而形成氧化層，降低發熱體與散熱體之間的熱傳導性能。本技術中的專利技術方法的應用，大可以用于軍事裝備，小可以用于日常生活，但凡需要熱傳導的，均可以通過本專利技術的方法實現。本技術方法優選運用于LED 二極管燈和電腦CPU的導熱、散熱。附圖說明本技術中附圖僅為了對本專利技術進一步解釋，不得作為本實用信息專利技術范圍的限制。附圖I無介質嵌合熱傳導結構示意圖附圖2無介質嵌合螺紋形式接觸示意圖附圖3無介質嵌合多面化接觸示意圖附圖4 緊固件結構示意圖1為緊固螺絲，2為彈性墊圈，3為發熱體，4為散熱體，5為螺母。附圖5 LED液態稀有金屬導熱散熱結構不意圖附圖6 LED無介質嵌合導熱散熱裝置結構示意圖附圖7縮小1/3后的裝置結構示意圖附圖5-7上分別各有4個小凸起，為LED芯片示意圖具體實施方式本技術的實施例僅為對本專利技術進行解釋，便于本領域普通技術人員能根據本
技術實現思路
能實施本專利技術，不得作為本技術專利技術范圍的限制。實施例I不同類裝置相同材質試驗用本技術無介質嵌合熱傳導方法的裝置和液態稀有金屬導熱散熱裝置進行相同材質下的對比實驗，抽取100塊50瓦COB的集成LED模組，其發熱體與散熱體均為銅質，隨機分成液態稀有金屬組、無介質嵌合熱傳導組，兩組，各組50塊，液態稀有金屬組其發熱體與散熱體之間通過銀粉加無機液體膠調配成液態稀有金屬作為熱傳導介質導熱，結構如圖5所示；無介質嵌合熱傳導組其發熱體與散熱體，直接接觸，并且相互嵌合如圖6所示本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種傳導裝置，其特征在于發熱體與散熱體均為固態物質，之間直接接觸，無傳導介質介入。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：翁延鳴，
申請(專利權)人：江蘇漢萊科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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