(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210785838.0 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 陕西斯瑞新材 料股份有限公司 地址 710077 陕西省西安市长安区高新区 丈八七路12号 (72)发明人 杨平　樊龙辉　刘锦慧　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 专利代理师 刘婷 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) B23P 15/26(2006.01) (54)发明名称 一种提高散热面积的散热装置及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种提高散热面积的散热装 置及其制备方法和应用， 散热装置包括散热片以 及穿插在散热片内部的散热水冷管和散热风冷 管， 散热片表面为连续的凸槽和凹槽， 凸槽和凹 槽交替等间距设置， 凸槽的一侧壁上等间距设置 有若干导槽； 制备方法包括： S1、 散 热片制备； S2、 散热片整形； S3、 散热风冷管安装； S4、 散热水冷 管安装。 本发 明的散热装置通过设置有的凸槽和 凹槽能够大大增加散热片的表面积， 约能够增加 30％左右， 提高了散热效率， 通过散热水冷管和 散热风冷管使冷却液和冷气的交替， 最大程度地 提高冷却散 热效率， 适合应用到医疗CT球管 组件 中， 提高了CT球管组件射线窗口区域在使用过程 中的散热效率， 延长 了CT球管组件的使用寿 命。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115297675 A 2022.11.04 CN 115297675 A 1.一种提高散热面积的散热装置， 其特征在于， 包括散热片(1)以及穿插在所述散热片 (1)内部的散热水冷管(2)和散热风冷管(3)， 散热片(1)表面为连续的凸槽(4)和凹槽(5)， 所述凸槽(4)和凹槽(5)交替 等间距设置， 凸槽(4)的一侧壁上等间距设置有 若干导槽(6)； 所述散热水冷管(2)设置在所述凸槽(4)的内底部， 散热水冷管(2)依次穿过每个凸槽 (4)内底部并形成Z字型回路， 所述散热风冷管(3)设置在所述凹槽(5)的内顶部， 散热风冷 管(3)依次穿过每个凹槽(5)内顶部并形成Z字型回路， 散热水冷管(2)与散热风冷管(3)的 两端每一个弯折处均通过一个连接柱(7)连接， 所述导槽(6)两侧的凸槽(4)外壁与散热风 冷管(3)焊接， 散热风冷管(3)外壁设有若干出风口(31)， 每个所述出风口(31)与每个导槽 (6)位置一 一对应。 2.根据权利要求1所述的一种提高散热面积的散热装置， 其特征在于， 所述散热片(1) 为铜钨合金散热片。 3.根据权利要求1所述的一种提高散热面积的散热装置， 其特征在于， 所述散热水冷管 (2)内部的冷却液流向与所述散热风冷管(3)内部冷气流向相反。 4.根据权利要求1所述的一种提高散热面积的散热装置， 其特征在于， 所述连接柱(7) 上下两端各设有一个固定块(71)， 两个所述固定块(71)分别与所述散热水冷管(2)和散热 风冷管(3)固定连接， 两个固定块(71)之间转动设有转轴(72)， 所述转轴(72)外壁等间距设 有若干散热鳍片(73)， 所述散热鳍片(73)的半径大小由转轴(72)中部向转轴(72)两端由大 逐渐变小， 所述散热鳍片(73)与所述散热片(1)的材质相同。 5.根据权利要求1所述的一种提高散热面积的散热装置， 其特征在于， 所述散热风冷管 (3)下方对应所述连接柱(7)位置处设有出风槽(32)， 所述出风槽(32)沿散热风冷管(3)开 设的角度为90 °， 出风槽(32)的延伸方向对应所述凸槽(4)所在一侧。 6.根据权利要求1 ‑5任意一项所述的一种提高散热面积的散热装置的制备方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 散热片(1)制备： S1‑1、 粉末球磨： 定量称取铜粉末、 钨粉末和石墨烯粉末共同放入球磨机中球磨， 得到 粒径为500nm‑1 μm的混合粉末； S1‑2、 真空密炼： 将步骤S1 ‑1中得到的混合粉末加入到真空密炼机中， 同时加入蜡基结 合剂， 蜡基结合剂占混合粉末总质量的0.5 ‑3％， 抽真空 同时升温至80 ‑90℃， 搅拌0.5 ‑1h， 再使用双螺杆挤出机将真空密炼后的混合粉末挤出至预制好的模具中； S1‑3、 真空烧结： 将步骤S1 ‑2中放置了混合粉末的模具放入真空熔炼炉中， 先以120 ‑ 180℃/h的升温速度升温至550 ‑650℃脱蜡2.5 ‑3h， 再以100 ‑140℃/h的升温速度升温至 1120‑1260℃烧结2 ‑4h， 保持温度并通入氩气至压力为1 ‑2MPa， 继续保温0.5 ‑1h， 随后自然 冷却至室温， 得到金属块， 脱模取 出； S1‑4、 数控切削： 将步骤S1 ‑3中得到的金属块放置于数控刨床中， 将金属块切削至厚度 为0.2‑0.3mm的薄片， 再将薄片放置于数控铣床中， 对薄片表面进行平整， 得到厚度为0.15 ±0.02mm、 宽度为8 ‑10cm、 长16cm的铜钨合金散热片， 再将金属块切削至厚度为0.1 ‑0.2mm 的薄片， 再将薄片放置于数控铣床中， 对薄片表 面进行平整， 得到厚度为0.05 ±0.01mm的散 热鳍片(73)， 再将散热鳍片(73)切割成大小不同的圆片， 安装到转轴(72)上； S2、 散热片(1)整形：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115297675 A 2S2‑1、 热处理： 将步骤S1 ‑4中得到的铜钨合金散热片(1)进行热处理， 热处理温度为 500‑600℃， 热处 理时间为3 0min； S2‑2、 弯折压模： 将弯折模具夹在平口钳上， 将步骤S2 ‑1热处理后的铜钨合金散热片 (1)沿长度方向放入弯 折模具中， 将压模块放置在弯 折模具的卡槽中， 压模 形成导槽(6)， 压 模时间为10 ‑15s， 压模一次后将铜钨合金散热片(1)沿导槽(6)底部弯折， 形成一个凸槽 (4)， 将弯折后的铜钨合金散热片(1)进 行校平整， 随后放置下一个压模块， 再次对铜钨合金 散热片(1)沿导槽(6)底部弯 折， 形成一个凹槽(5)， 随后使用液氮对第一次弯 折后形成的凸 槽(4)进行骤冷处理， 当下一个凸槽(4)形成后对 前一个凹槽(5)进 行液氮骤冷处理， 同时避 免液氮对正在 进行弯折的凸槽(4)或凹槽(5)造成干扰， 液氮喷射为在凸槽(4)或凹槽(5)两 端同步喷射， 喷射半径为3 ‑4mm， 喷射速度为0.5 ‑0.8m/s， 一次喷射时间与一次压模时间相 同， 重复上述操作完成弯折压模； S3、 散热风冷管(3)安装： 将预制好的散热风冷管(3)放置在凹槽(5)的内顶部， 将导槽 (6)两侧的凸槽(4)外壁与散热风冷管(3)焊接， 再将每个连接柱(7)与散热风冷管(3)的每 个弯折处进行焊接固定； S4、 散热水冷管(2)安装： 将预制好的散热水冷管(2)放置在凸槽(4)的内底部， 将每个 散热水冷管(2)的弯折处与对应的连接柱(7)底部进行焊接固定， 得到 散热装置 。 7.根据权利要求6所述的一种提高散热面积的散热装置的制备方法， 其特征在于， 所述 步骤S1‑1中铜粉末、 钨粉末和石墨烯粉末的质量比为6 ‑8： 2.5： 1。 8.根据权利要求6所述的一种提高散热面积的散热装置的制备方法， 其特征在于， 以质 量比计， 所述 步骤S1‑2中蜡基结合剂包括以下成分： 聚乙烯蜡： 石蜡： 高密度聚乙烯： 硬脂酸： 乙烯 ‑醋酸乙烯酯共聚物： 抗氧化剂＝35 ‑40： 8‑10： 12‑15： 6‑9： 3‑4： 0.5‑1； 所述抗氧化剂为 二丁基羟基甲苯。 9.根据权利要求1 ‑5任意一项所述的一种提高散热面积的散热装置的应用， 其特征在 于， 所述将该散热装置应用于 CT球管射线窗口区域的散热系统中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115297675 A 3