[发明专利]一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱

说明书

本发明公开了一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱，包括电子模块、导热介质和散热结构，散热结构位于机箱侧壁处，与电子模块平行，散热结构上与电子模块上需散热元器件对应的位置处具有散热凸台，电子元器件与散热凸台中间填充导热介质；其中，散热结构至少包括一个石墨烯涂层、一个金属基材层，石墨烯涂层覆于机箱外表面，由金属基材层局部增厚形成散热凸台。本发明相较于普通机载航电机箱的铝合金结构，具有更高的导热系数和辐射系数，能够将更多的热量更快地散发到外界环境中，能够有效降低电子模块中关键元器件的热流密度，降低其自身的工作温度，从而满足机载航电产品的高可靠性需求和环境适应性需求。

技术领域

本发明属于机械结构、航空电子、复合材料等领域，涉及一种机箱的散热结构，特别涉及一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱。

背景技术

随着电子技术日益迅猛的发展，电子设备的体积趋于微型化、小型化，电子系统逐渐趋于复杂化、精密化。越来越多的电子元器件被封装于更小的空间里，使得印制电路板的元器件密度逐渐趋于饱和。同时，由于印制电路板中元器件密度过大会造成热密度增大，从而使得元器件工作温度上升。工作温度的过度升高将不利于元器件工作状态的稳定，会降低其工作可靠性和使用寿命。在机载航电设备领域中，作为电子技术领域的一个分支，面对更复杂、更苛刻的工作环境，机载航电设备往往对产品热设计有着更高的要求。与一般电子设备不同的是，机载航电产品在对产品重量要求更低、产品功耗需求更大、设备空间尺寸紧密的同时，往往也限制为仅能自然散热的形式。例如，传统的2MCU机载航电自然散热机箱的极限功耗为60W，现如今产品功耗已经超过70W甚至接近80W，产品内部空间紧密且重量限制更高，一般散热手段如均热板、热管等均难以满足热设计需求。实际上，石墨烯材料特殊的二维片层结构及层内的高导热系数的特性，和高辐射系数的特性，已逐步在手机散热等领域开始普及，但是在面对机载航电产品严苛的使用条件面前，目前并没有一个行之有效的热设计方案。因此，本发明提出一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱，与传统航电机箱相比，具有更高的散热性能，更高的热可靠性，在满足环境适应性要求的同时，产品重量的增加基本可以忽略不计，具有不可忽视的经济价值和极大的应用前景。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱及，可以大大提高机载航电机箱的散热效率，满足产品的可靠性要求、环境适应性需求，提高产品使用寿命，节约企业成本，提高经济效益。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种复合石墨烯高效散热的机载航电机箱，包括电子模块、导热介质和散热结构，散热结构位于机箱侧壁处，与电子模块平行，散热结构上与电子模块上需散热元器件对应的位置处具有散热凸台，电子元器件与散热凸台中间填充导热介质；

其中，散热结构至少包括一个石墨烯涂层、一个金属基材层，石墨烯涂层覆于机箱外表面，由金属基材层局部增厚形成散热凸台。

较佳地，石墨烯涂层厚度为0.03～0.08mm，金属基材层的材料为铝合金或镁合金。

较佳地，在金属基材层上未形成散热凸台处，设置多层交替的石墨烯膜层和导热胶层。

较佳地，在散热结构上面向电子模块一侧非散热凸台处，还设置了一层绝缘膜层。

本发明的有益效果在于：

利用复合石墨烯的散热结构，相较于传统铝合金机载航电机箱而言，具有更高的导热系数和热辐射系数，散热效率得到了大大提高，同时对产品的重量增加量极低，提高了产品的可靠性，满足了盐雾、湿热、高低温等环境适应性需求，提高产品使用寿命，节约企业成本，具有不可忽视的经济价值。

附图说明

图1是本发明的机箱结构示意图；

图2是本发明的散热结构示意图；

图3是本发明的散热结构散热效果与常规航电机箱散热效果的对比图。