一种散热材料及其加工工艺的制作方法

本发明涉及散热材料的技术领域，尤其是一种散热材料及其加工工艺。

背景技术：

随着的手机功能智能化的应用，生活质量得到了大幅度的提升，手机的功能需求也在不断的追求更加智能化，这就需要手机芯片提供优秀的运算能力。当然，高速的运算、处理就会产生热量，运算速度越快，运行时间越长，发热量也会随之上升，若热量得不到及时的散发，手机的温度就会逐渐升高，严重时会危及到电池的安全、芯片的损坏，所以手机的散热功能也是不可忽视的。

目前手机里最好的散热材料是以铜合金为主，铜合金具有焊接性能好、较好的散热性和一定的强度与韧性，但随着5g手机高速运转能力的提升，需要更好的散热材料。另一方面，手机也在追求更薄化，这就需要散热材料还要具备好的强度与韧性，保证手机在使用过程中不发生变形。铜合金在强度与散热效率方面无法满足手机智能化的发展需求。

本专利的散热功能材料采用纯铜与纯镍，铜的导热性优于铜合金，由于镍的配比，具有高的强度与韧性，很适合智能手机的使用需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种散热材料及其加工工艺，旨在解决现有技术中散热材料散热性的问题。

本发明是这样实现的，一种散热材料的加工工艺，包括以下步骤：

原材料选取：选取厚度为0.5-1.5mm、宽度为100-150mm的纯镍带，选取厚度为0.5-3.0mm、宽度为100-150mm的纯铜带，所述纯镍带和纯铜带状态均为软态，所述纯镍带硬度为80-100hv0.2，所述纯铜带的硬度为70-80hv0.2；

复合：将选取好的纯镍带和纯铜带压延复合，同时给所述纯镍带提供一定的热能，所述纯镍带温度控制在400-600℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述纯镍带和所述纯铜带复合为一体；

抛光处理：将复合得到的复合为一体的带材进行表面抛光处理，除去复合过程中带材表面产生的杂物；

退火处理：将抛光处理后的带材进行退火处理。

进一步地，在所述将选取好的纯镍带和纯铜带压延复合，同时给所述纯镍带提供一定的热能，所述纯镍带温度控制在400-600℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述纯镍带和所述纯铜带复合为一体的步骤之前，所述加工工艺还包括以下步骤：

清洁处理：将选取好的纯镍带和纯铜带进行表面清洁处理。

进一步地，所述清洁处理：将选取好的纯镍带和纯铜带进行表面清洁处理的步骤，具体包括以下步骤：

通过抛光设备对选取好的纯镍带和纯铜带进行表面抛光除杂、除氧化；

通过烘干设备对抛光除杂、除氧化的纯镍带和纯铜带进行表面干燥处理。

进一步地，在所述将选取好的纯镍带和纯铜带压延复合，同时给所述纯镍带提供一定的热能，所述纯镍带温度控制在400-600℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述纯镍带和所述纯铜带复合为一体的步骤中，通过压力复合机对选取好的纯镍带和纯铜带进行压延复合，所述压力复合机中通入惰性气体(n2)或者氨分解气体(n2、h2)，以保证选取好的纯镍带和纯铜带之间的洁净度。

进一步地，在所述将抛光处理后的带材进行退火处理的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：

压延处理：将退火处理后的带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度需求。

进一步地，在所述将退火处理后的带材进行多次压延处理，直至达到所需的材料厚度需求的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：

平整：将压延处理后的带材进行平整，以不产生弯曲、卷曲为标准。

进一步地，在所述将压延处理后的带材进行平整，以不产生弯曲、卷曲为标准的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：

轧制：将平整后的带材轧至厚度为0.05-0.30mm，然后将带材表面的轧制油除净、烘干。

进一步地，在所述将平整后的带材轧至厚度为0.05-0.30mm，然后将带材表面的轧制油除净、烘干的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：

蚀刻处理：将轧制后的带材进行蚀刻处理，使带材达到所需外形尺寸。

进一步地，在所述将抛光处理后的带材进行退火处理的步骤中，通过光亮式连续退火炉进行退火处理，退火温度范围在700℃-900℃之间。

第二方面，本发明还提供了一种散热材料，其特征在于，所述散热材料由上面所述的加工工艺加工得到。

与现有技术相比，本发明提供的散热材料的加工工艺，通过将纯镍带和纯铜带进行压延复合，充分利用金属的塑性变形与金属间的原子扩散原理，通过一定正压力以及机械咬合将纯镍带与纯铜带结合为一体，经该加工工艺该制作出的产品不但具有高的散热性能，还有很强的强度和韧性，可充分满足散热需求；可通过调整纯铜与纯镍的厚度比例来调整散热、导热性能，工艺上调整灵活，只需改变复合前金属的厚度即可，而熔炼需要不断调试微量元素的含量与影响，较为繁琐且开发成本高；同时复合得到的产品的镍面即使在温度升高环境下也不会产生锈蚀现象，不存在影响散热效果的现象，是长期稳定的特性，不会随时间的推移而发生变化。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图；

图2是本发明第二实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图；

图3是本发明第二实施例提供的步骤s11的流程示意图；

图4是本发明第三实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图；

图5是本发明第四实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图；

图6是本发明第五实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图；

图7是本发明第六实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图。

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。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合实施例对本发明的实现进行详细的描述。

图1为本发明第一实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，请参考图1，该加工工艺包括以下步骤：

s1、原材料选取：选取厚度为0.5-1.5mm(例如0.5mm、1.0mm或者1.5mm)、宽度为100-150mm(例如100mm、125mm或者150mm)的纯镍带，选取厚度为0.5-3.0mm(例如0.5mm、1.75mm或者3.0mm)、宽度为100-150mm(例如100mm、125mm或者150mm)的纯铜带，纯镍带和纯铜带状态均为软态，纯镍带硬度在80-100hv0.2(例如80hv0.2、90hv0.2或者100hv0.2)，纯铜带的硬度在70-80hv0.2(例如70hv0.2、75hv0.2或者80hv0.2)。

s2、复合：将选取好的纯镍带和纯铜带压延复合，同时给纯镍带提供一定的热能，纯镍带温度控制在400-600℃，例如400℃、500℃或者600℃，同时给纯铜带提供一定的热能，纯铜带温度控制在300-400℃，例如300℃、350℃或者400℃，使纯镍带和纯铜带复合为一体，以复合后的带材进行90°来回折断后端面不分离为合格标准。

优选地，在步骤s2中，通过压力复合机对选取好的纯镍带和纯铜带进行压延复合，同时为了保证选取好的纯镍带和纯铜带之间的洁净度，压力复合机中通入有惰性气体(n2)或者氨分解气体(n2、h2)，有效防止纯镍带和纯铜带之间出现杂物/氧化物，这样避免了产生塑性差的物质从而影响纯镍带和纯铜带之间的结合强度。

s3、抛光处理：将复合得到的复合为一体的带材进行表面抛光处理，除去复合过程中带材表面产生的杂物。

具体地，将经步骤s2复合一体的带材在抛光处理机进行表面抛光处理，除去复合过程中带材表面产生的杂物，以便后续加工过程中消除产品表面缺陷(如划伤、压痕、凹坑等)。

s4、退火处理：将抛光处理后的带材进行退火处理。

本实施例中，通过光亮式连续退火炉进行退火处理，退火温度范围在700℃-900℃之间，例如700℃、800℃或者900℃；具体地，通过复合过程中变形量的不同可选定合适的退火温度；该退火处理的主要目的是通过材料间原子的扩散使相交界面结合的更为紧密，加强产品的复合强度。

上述提供的散热材料的加工工艺，通过将纯镍带和纯铜带进行压延复合，充分利用金属的塑性变形与金属间的原子扩散原理，通过一定正压力以及机械咬合将纯镍带与纯铜带结合为一体，经该加工工艺该制作出的产品不但具有高的散热性能，还有很强的强度和韧性，可充分满足散热需求；可通过调整纯铜与纯镍的厚度比例来调整散热、导热性能，工艺上调整灵活，只需改变复合前金属的厚度即可，而熔炼需要不断调试微量元素的含量与影响，较为繁琐且开发成本高；同时复合得到的产品的镍面即使在温度升高环境下也不会产生锈蚀现象，不存在影响散热效果的现象，是长期稳定的特性，不会随时间的推移而发生变化。

基于本发明第一实施例，提出本发明的第二实施例，图2为本发明第二实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，请参考图2，在步骤s2、复合：将选取好的纯镍带和纯铜带压延复合，同时给纯镍带提供一定的热能，纯镍带温度控制在400-600℃，同时给纯铜带提供一定的热能，纯铜带温度控制在300-400℃，使纯镍带和纯铜带复合为一体的步骤之前，该加工工艺还包括以下步骤：

s11、清洁处理：将选取好的纯镍带和纯铜带进行表面清洁处理。

经过步骤s11对纯镍带和纯铜带的清洁处理后，然后执行步骤s2，这样可以大大提高纯镍带和纯铜带的结合面的强度，提高纯镍带和纯铜带的复合效果。

具体地，图3为本发明第二实施例提供的步骤s11的流程示意图，参考图3，步骤s11具体包括以下步骤：

s111、通过抛光设备对选取好的纯镍带和纯铜带进行表面抛光除杂、除氧化；这样可以去除纯镍带和纯铜带表面的杂质以及金属氧化物。

s112、通过烘干设备对抛光除杂、除氧化的纯镍带和纯铜带进行表面干燥处理；这样可以保持纯镍带和纯铜带表面干燥，避免了存在水迹/水斑等质量隐患。

基于本发明第二实施例，提出本发明的第三实施例，图4为本发明第三实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，参考图4，在步骤s4之后，该加工工艺还包括以下步骤：

s5、压延处理：将退火处理后的带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度需求。

具体地，通过多辊轧制机对退火处理后的带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度要求，优选地，轧制得到的带材的厚度为0.3mm；需要说明的是，期间可以根据产品要求，通过退火及变形量控制带材表面硬度。

基于本发明第三实施例，提出本发明的第四实施例，图5为本发明第四实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，参考图5，在步骤s5之后，该加工工艺还包括以下步骤：

s6、平整：将压延处理后的带材进行平整，以不产生弯曲、卷曲为标准。

基于本发明第四实施例，提出本发明的第五实施例，图6为本发明第五实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，参考图6，在步骤s6之后，该加工工艺还包括以下步骤：

s7、轧制：将平整后的带材轧至厚度为0.05-0.30mm，然后将带材表面的轧制油除净、烘干。

通过轧制操作，可以确保成品表面无质量缺陷生成。

基于本发明第五实施例，提出本发明的第六实施例，图7为本发明第六实施例提供的一种散热材料的加工工艺的流程示意图，参考图7，在步骤s7之后，该加工工艺还包括以下步骤：

s8、蚀刻处理：将轧制后的带材进行蚀刻处理，使带材达到所需外形尺寸。

本发明还提供了了一种散热材料，其特征在于，散热材料由上面的加工工艺加工得到。

本发明提供的散热材料，通过上述加工工艺加工得到，该散热材料在保证与铜合金同样强度的同时，由于纯铜的散热、导热性能大于铜合金，所以在散热性能上更有优势；同时该散热材料的镍面即使在温度升高环境下也不会产生锈蚀现象，不存在影响散热效果的现象，具有长期稳定的特性，不会随时间的推移而发生变化。

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。