智能設(shè)備隔熱膜及包含該隔熱膜的智能設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能設(shè)備隔熱膜，其包括基材層和隔熱層，其中基材層所采用的基材為PET；隔熱層由膠黏劑、隔熱材料和輔料復(fù)合而成，其中各成分的重量百分比為：膠黏劑4%~30%，隔熱材料為50%~95%，輔料為0%~25%。
【專利說(shuō)明】
智能設(shè)備隔熱膜及包含該隔熱膜的智能設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及智能設(shè)備的隔熱技術(shù)，尤其涉及智能設(shè)備隔熱膜以及包含該隔熱膜的 智能設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，智能手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備成為人們生活的必需品之一，且仍在持續(xù)追 求"輕薄"方面的技術(shù)革新。然而，在器件小型化的過(guò)程中，隨著巨大規(guī)模集成電路的使用以 及元件集成規(guī)模的提升，單位體積產(chǎn)生的熱功率也在逐漸變大，而器件散熱面積不變甚至 變小，從而造成單位面積的熱耗散達(dá)不到要求。同時(shí)，單個(gè)晶體管微弱亞閾值電流造成的靜 態(tài)功耗由于晶體管數(shù)量的大幅增加而變得日益顯著，因此不可避免地出現(xiàn)了散熱問(wèn)題。
[0003] 在實(shí)際使用過(guò)程中，部分元器件如CPU、GPU等在高負(fù)荷工作時(shí)產(chǎn)生大量熱量，但借 助于散熱膜熱量可以快速地散開(kāi)，但某些元器件如相機(jī)元器件等則會(huì)受到這種熱量的影響 而溫度升高，從而影響這些器件的壽命。同時(shí)，由于現(xiàn)有散熱膜散熱能力的不足，發(fā)熱源的 溫度仍然偏高，當(dāng)CPU等芯片長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，智能設(shè)備的后蓋熱量造成設(shè)備發(fā)燙，超過(guò) 了人體體感溫度，會(huì)導(dǎo)致使用者產(chǎn)生不安全感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述不足，提供一種不影響智能設(shè)備原有散熱性能并保證智能設(shè)備后蓋溫 度低于人體體感溫度的智能設(shè)備隔熱膜將是有利的；同時(shí)，提供一種包含上述智能設(shè)備隔 熱膜的智能設(shè)備也將是有利的。
[0005] 為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種智能設(shè)備隔熱膜，其包括基材層和隔熱 層，其中所述基材層所采用的基材為PET(即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯）；所述隔熱層由膠黏劑、 隔熱材料和輔料復(fù)合而成，其中各成分的重量百分比為：膠黏劑4%~30%，隔熱材料為50%~ 95%，輔料為0%~25%。
[0006] 優(yōu)選地，上述基材層厚度為ΙΟμL?~100μL?，上述隔熱層厚度為100μL?~200μπι。
[0007] 優(yōu)選地，所述的隔熱材料為低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料，所述低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料 為氣凝膠、二氧化硅、中空微球中的一種或者兩種以上的混合物。
[0008] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的氣凝膠為二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠中的一種或兩種 以上的混合物。
[0009] 再進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的二氧化硅為氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、玻璃纖維粉中 的一種或兩種以上的混合物。
[0010] 又再進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的中空微球?yàn)橹锌詹Ａ⑶?、丙烯酸?shù)脂微球中的一種 或兩種以上的混合物。
[0011]優(yōu)選地，所述的輔料為無(wú)機(jī)纖維或芳綸纖維中的一種或者兩種以上的混合物。 [0012] 優(yōu)選地，所述的無(wú)機(jī)纖維為玻璃纖維、石英玻璃纖維、陶瓷纖維或玄武巖纖維中的 一種或兩種以上的混合物。
[0013]優(yōu)選地，所述的膠黏劑為PVDF、PU中的一種或者兩種以上的混合物，其中所述PVDF 為溶劑型聚偏氟乙烯，其分子量為1萬(wàn)~200萬(wàn)，所述PU為溶劑型聚氨酯，其分子量為1萬(wàn)~200 萬(wàn)。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述溶劑型聚偏氟乙烯和所述溶劑型聚氨酯其溶劑均為匪P、DMF 中的一種或兩種以上的混合物。
[0015] 在本發(fā)明的該方面，智能設(shè)備隔熱膜一方面可以貼在不發(fā)熱器件或少發(fā)熱器件上 形成一層保護(hù)層，另一方面可以貼在大發(fā)熱器件的散熱膜上，在不影響智能設(shè)備原有散熱 性能的情況下降低智能設(shè)備的后蓋溫度使其低于人體體感溫度，從而保證用戶的使用安 全。其中，PET材質(zhì)的基材作為隔熱層的載體，一方面起到固定隔熱層的作用，另一方面起到 增強(qiáng)隔熱層抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的作用;膠粘劑借助于其間的范德瓦耳斯力和氫鍵等分子 間作用力將隔熱材料和輔料相互膠粘形成一個(gè)統(tǒng)一體，該統(tǒng)一體的微觀結(jié)構(gòu)可觀察到氣孔 存在，其中氣孔為納米級(jí)氣孔，可以將空氣中氣體分子固定，阻止其發(fā)生對(duì)流，即達(dá)到阻隔 熱傳導(dǎo)的作用。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種智能設(shè)備，其具有上述的智能設(shè)備隔熱膜。
[0017] 通過(guò)參考下面所描述的實(shí)施方式，本發(fā)明的上述這些方面和其他方面將會(huì)得到更 清晰地闡述。
[0018]
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的智能設(shè)備隔熱膜的基本結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示智能設(shè)備隔熱膜的隔熱層的微觀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是包含圖1所示智能設(shè)備隔熱膜的智能設(shè)備例如手機(jī)的實(shí)測(cè)隔熱效果示意圖； 圖4是圖3中測(cè)得的未經(jīng)隔熱膜處理的手機(jī)(僅有散熱膜)和經(jīng)過(guò)隔熱膜處理的手機(jī)(在 散熱膜上再貼一層隔熱膜)溫度隨時(shí)間變化的曲線。
[0020] 附圖標(biāo)記說(shuō)明： 隔熱膜 1〇〇 基材 101 隔熱層 102 膠黏劑 103 隔熱材料 104 輔料 105 氣孔 106 手機(jī) 200 散熱膜 300 溫度測(cè)量?jī)x 400
【具體實(shí)施方式】
[0021] 根據(jù)要求，這里將披露本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所披露 的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明的典型例子而已，其可體現(xiàn)為各種形式。因此，這里披露的具體細(xì) 節(jié)不被認(rèn)為是限制性的，而僅僅是作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員 以實(shí)際中任何恰當(dāng)?shù)姆绞讲煌貞?yīng)用本發(fā)明的代表性的基礎(chǔ)，包括采用這里所披露的各種 特征并結(jié)合這里可能沒(méi)有明確披露的特征。
[0022] 本文所稱"智能設(shè)備"是指手機(jī)、平板和筆記本等電子設(shè)備、精密設(shè)備。
[0023] 傳熱的基本方式分為熱傳導(dǎo)，熱對(duì)流和熱福射三種方式，對(duì)應(yīng)的隔熱材料隔熱機(jī) 理分為阻隔型隔熱、反射型隔熱以及輻射型隔熱。以手機(jī)為例，其內(nèi)主要的傳熱方式為熱傳 導(dǎo)，次要傳熱方式為熱對(duì)流和熱輻射。因此，手機(jī)中可以發(fā)揮作用的隔熱效果主要為阻止熱 傳導(dǎo)的阻隔型隔熱膜，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的智能設(shè)備隔熱膜為阻隔型隔熱膜，其 與元器件直接接觸或者與散熱膜直接接觸，在不需要的傳導(dǎo)方向阻止熱的傳播，達(dá)到定向 散熱的目的。
[0024] 目前市面上的阻隔型隔熱膜為工業(yè)生產(chǎn)或者建筑家用，其最低只能做到0.5mm，且 在機(jī)械性能、使用標(biāo)準(zhǔn)上難以滿足手機(jī)的使用，本專利發(fā)明了一種新的隔熱膜，此隔熱膜厚 度最低可達(dá)0.1mm且機(jī)械性能、使用標(biāo)準(zhǔn)上都達(dá)到手機(jī)的要求。
[0025] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的智能設(shè)備隔熱膜100包括基材層101 和隔熱層102,其中基材層101所采用的基材為PET，即聚對(duì)苯二甲酸乙二酯；隔熱層102由膠 黏劑103、隔熱材料104和輔料105復(fù)合而成，其微觀結(jié)構(gòu)可觀察到氣孔106存在，其中氣孔 106為納米級(jí)氣孔，可以將空氣中氣體分子固定，阻止其發(fā)生對(duì)流，即達(dá)到阻隔熱傳導(dǎo)的作 用。所述隔熱層102中各成分的重量百分比為:膠黏劑4%~30%，隔熱材料為50%~95%，輔料為 0%~25%〇
[0026] 表1是5個(gè)具體實(shí)施例中隔熱層各組分的重量百分比。
[0027] 表 1
在實(shí)施例1-5中，上述基材層厚度分別為ΙΟμL?、30μL?、50μL?、80μπι和100μL?;上述隔熱 層厚度分別為 1〇〇Μ?、130μηι、150μηι、180μηι 和200μηι。
[0028] 在實(shí)施例1-5中，隔熱材料為低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料，上述低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料 具體可為氣凝膠、二氧化硅、中空微球中的一種或者兩種以上的混合物;上述氣凝膠具體可 為二氧化硅氣凝膠、氧化鋁氣凝膠中的一種或兩種以上的混合物；上述二氧化硅具體可為 氣相二氧化硅、沉淀二氧化硅、玻璃纖維粉中的一種或兩種以上的混合物。上述中空微球具 體可為中空玻璃微球、丙烯酸樹(shù)脂微球中的一種或兩種以上的混合物;輔料為無(wú)機(jī)纖維或 芳綸纖維中的一種或者兩種以上的混合物;上述無(wú)機(jī)纖維具體可為玻璃纖維、石英玻璃纖 維、陶瓷纖維或玄武巖纖維中的一種或兩種以上的混合物;膠黏劑為PVDF(即聚偏氟乙烯）、 PU(即聚氨酯）中的一種或者兩種以上的混合物；其中所述PVDF為溶劑型聚偏氟乙烯，其分 子量為1萬(wàn)~200萬(wàn)，所述PU為溶劑型聚氨酯，其分子量為1萬(wàn)~200萬(wàn)，所述溶劑型聚偏氟乙烯 和所述溶劑型聚氨酯其溶劑均為匪P (即N-甲基吡咯烷酮）、DMF(即二甲基甲酰胺）中的一 種或兩種以上的混合物。
[0029] 瞬態(tài)平面熱源法測(cè)量實(shí)施例1~5中隔熱膜100的導(dǎo)熱系數(shù)如表1所示： 豐9

從表2可以看出，實(shí)施例1~5中隔熱膜100的導(dǎo)熱系數(shù)非常低。
[0030] 圖3和圖4為實(shí)施例2的智能設(shè)備隔熱膜100貼在手機(jī)200的散熱膜(例如中易碳 素公司生產(chǎn)的石墨膜)300上之后實(shí)測(cè)智能設(shè)備隔熱膜100的隔熱效果及測(cè)試的溫度曲線示 意圖，其中，溫度測(cè)量?jī)x400,線①測(cè)量的是室溫，線②測(cè)量的是散熱膜300表面溫度，線③測(cè) 量的是智能設(shè)備隔熱膜100表面的溫度，分別對(duì)應(yīng)圖4中的溫度曲線。
[0031] 圖4是圖3中測(cè)得的僅經(jīng)散熱膜散熱處理的手機(jī)溫度、經(jīng)過(guò)散熱膜散熱處理以及智 能設(shè)備隔熱膜隔熱處理的手機(jī)溫度、以及室溫隨時(shí)間變化的曲線。從圖4可以看出，雖然僅 經(jīng)散熱膜散熱處理的手機(jī)溫度和經(jīng)過(guò)散熱膜散熱處理以及智能設(shè)備隔熱膜隔熱處理的手 機(jī)溫度相比室溫都要高出很多，但經(jīng)過(guò)散熱膜散熱處理以及智能設(shè)備隔熱膜隔熱處理的手 機(jī)溫度明顯比僅經(jīng)散熱膜散熱處理的手機(jī)溫度要低很多。隔熱膜100-方面可以在手機(jī)上 形成一層保護(hù)層，另一方面貼在手機(jī)的散熱膜上，使得在維持散熱膜300水平高導(dǎo)熱基礎(chǔ)上 將豎直低導(dǎo)熱的通道阻斷，阻隔傳統(tǒng)發(fā)熱源的豎直熱流，將熱源散發(fā)出的熱量與后蓋隔離， 使得后蓋溫度低于人體體感溫度，同時(shí)又不影響手機(jī)的散熱性能。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種智能設(shè)備，其具有上述的智能設(shè)備隔熱膜。
[0033] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述實(shí)施例均是示例性而非限制性的。在不同實(shí)施例 中出現(xiàn)的不同技術(shù)特征可以進(jìn)行組合，以得到新的實(shí)施例并取得有益效果。本領(lǐng)域技術(shù)人 員在研究附圖、說(shuō)明書及權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，應(yīng)能理解并實(shí)現(xiàn)所揭示的實(shí)施例的其他變 化的實(shí)施例。某些技術(shù)特征出現(xiàn)在不同的從屬權(quán)利要求中并不意味著不能將這些技術(shù)特征 進(jìn)行組合以取得有益效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種智能設(shè)備隔熱膜，包括基材層和隔熱層，其中所述基材層所采用的基材為PET; 其特征在于:所述隔熱層由膠黏劑、隔熱材料和輔料復(fù)合而成，其中各成分的重量百分比 為:膠黏劑4%~30%，隔熱材料為50%~95%，輔料為0%~25%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述基材層厚度為IOMi~100μ m，所述隔熱層厚度為100μπι~200μηι。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的隔熱材料為低導(dǎo)熱系數(shù) 的絕熱材料，所述低導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱材料為氣凝膠、二氧化硅、中空微球中的一種或者兩種 以上的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的氣凝膠為二氧化硅氣凝 膠、氧化鋁氣凝膠中的一種或兩種以上的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的二氧化硅為氣相二氧化 硅、沉淀二氧化硅、玻璃纖維粉中的一種或兩種以上的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的中空微球?yàn)橹锌詹Ａ?球、丙烯酸樹(shù)脂微球中的一種或兩種以上的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的輔料為無(wú)機(jī)纖維或芳綸 纖維中的一種或者兩種以上的混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的無(wú)機(jī)纖維為玻璃纖維、 石英玻璃纖維、陶瓷纖維或玄武巖纖維中的一種或兩種以上的混合物。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述的膠黏劑為PVDF、PU中的 一種或者兩種以上的混合物，其中所述PVDF為溶劑型聚偏氟乙烯，其分子量為1萬(wàn)~200萬(wàn)， 所述PU為溶劑型聚氨酯，其分子量為1萬(wàn)~200萬(wàn)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能設(shè)備隔熱膜，其特征在于:所述溶劑型聚偏氟乙烯和所 述溶劑型聚氨酯其溶劑均為NMP、DMF中的一種或兩種以上的混合物。11. 一種智能設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的智能設(shè)備隔熱膜。
【文檔編號(hào)】B32B33/00GK105889708SQ201610422218
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】徐小希
【申請(qǐng)人】嘉興中易碳素科技有限公司