專利名稱：增強制品的模制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由復(fù)合材料模制增強制品的改進方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種容易模制的導(dǎo)熱和/或?qū)щ娭破返哪Ｖ品椒ǎ玫膫鲗?dǎo)性也數(shù)倍大于即使使用己知材料，用已有技術(shù)模制方法生產(chǎn)的制品。本發(fā)明也提供一種由復(fù)合材料模制結(jié)構(gòu)增強制品的方法。這里術(shù)語“增強制品”意指含有任意類型的可導(dǎo)電或?qū)峄蚓哂懈邚姸忍盍系闹破?。因此本發(fā)明的方法涉及導(dǎo)電組合物、導(dǎo)熱組合物和結(jié)構(gòu)加強組合物。
背景技術(shù)：
在電子工業(yè)中，已知金屬材料可使用在導(dǎo)熱和導(dǎo)電用途上，如用于半導(dǎo)體裝置封裝降溫的散熱、接地等用途。用于例如熱沉的用途，金屬材料一般需將整塊金屬用工具加工或機械加工成所需結(jié)構(gòu)。但是，這種金屬傳導(dǎo)制品一般很重、機械加工昂貴且易于腐蝕。而且，機械加工的金屬散熱制品的幾何構(gòu)型很大程度上受到機械加工和工具加工固有局限性的限制。因此，需要使用加工成所需構(gòu)型的金屬材料，很大程度上限制了元件的設(shè)計，尤其例如當(dāng)僅依靠其設(shè)計，就能使得某一幾何構(gòu)型能獲得更好的熱效率時，卻因為加工金屬制品的局限性而不能實現(xiàn)。
廣為人知的是，在已有技術(shù)中改進散熱制品的整體幾何構(gòu)型能在很大程度上提高制品的整體性能，即使所用的材料是一樣的。因此改進散熱器的幾何構(gòu)型和降低成本的需求，使得有必要尋找能代替對整塊金屬材料進行加工的方法。為了滿足這一需求，在已有技術(shù)中已經(jīng)作了一些努力，要提供一種其內(nèi)包含能提供必要導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱填料的模制組合物。模制導(dǎo)熱性組合物的能力使得對更復(fù)雜幾何構(gòu)型部件的設(shè)計成為可能，以此來提高部件的性能。類似地，如果能夠進行模制的話，也可以很大程度上提高給定制品的導(dǎo)電性。例如，通過模制制品來提高其導(dǎo)電性就可以大大改進其形狀和構(gòu)型。而且，也知道可以使用高強度填料來制造具有高結(jié)構(gòu)完整性的復(fù)合材料部件。
已有技術(shù)中的努力包括使用載有粒狀材料如氮化硼顆粒的聚合物基體。也作了提供載有片狀填料的聚合物基體的嘗試。這些努力確實均可模制成復(fù)雜的幾何構(gòu)型，但是仍舊沒能使所需的性能達到金屬加工部件的性能。在本技術(shù)中已知填料尤其是高縱橫比的填料，可以在模具中沿基體的流路平行排列。因此，這些傳導(dǎo)性復(fù)合材料由于涉及到模制過程中填料的排列方式，故必須以極高的精度進行模制。當(dāng)填料顆粒非對稱或其長度比厚度的縱橫比大于1∶1時，這一點就需要注意。即使是精確的模制和設(shè)計，由復(fù)雜產(chǎn)品幾何構(gòu)型導(dǎo)致的模制材料在模具中流動的紊亂以及和模具碰撞的固有問題，不可能將非對稱填料理想地定位，這樣就導(dǎo)致組合物性能遠低于所需的性能。在當(dāng)填料具有大于10∶1的縱橫比時，這一問題更加嚴(yán)重。又因為通常使用的填料具有高達40∶1的縱橫比，所以這一點尤其需要關(guān)注。
而且，因為熱傳導(dǎo)是個整體性質(zhì)，而不是像電流傳導(dǎo)那樣是某一方向上的性質(zhì)，組合物整個基體必須是令人滿意的。導(dǎo)電只需要沿一個方向的路徑，但是熱是整體傳導(dǎo)的，物體的整個體積均用于傳熱。因此，即使在較低傳導(dǎo)體中提供了高傳導(dǎo)性的狹窄通道，熱傳導(dǎo)也不會好于經(jīng)過整體的熱傳導(dǎo)。因此，復(fù)合體整個基體熱傳導(dǎo)的連貫性對于高的整體熱傳導(dǎo)是必要的。而且，在聚合物基體內(nèi)所含填料，尤其是高縱橫比填料的正確排列極其重要。當(dāng)復(fù)合物用于電傳導(dǎo)時，其內(nèi)填料的排列也很重要，因為填料中存在過多中斷的話，會導(dǎo)致電傳輸?shù)南陆怠?br> 從上述觀點來看，需要一種改進的具有導(dǎo)熱和/或?qū)щ娦詮?fù)合材料增強制品的模制方法。也需要能夠形成為了更高結(jié)構(gòu)完整性的含有高強度填料的加強復(fù)合材料制品。而且，需要研制一種能充分利用復(fù)合聚合物和填料性能的制品的模制方法，即在聚合物基體中填料要能正確排列和定位。也需要一種容易將聚合物和高縱橫比填料組合物模制成復(fù)雜幾何構(gòu)型產(chǎn)品的方法。還需要一種能形成具有盡可能與純金屬傳導(dǎo)材料性能接近的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，而制造成本較低的制品的模制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明保留了已有技術(shù)方法中由傳導(dǎo)性塑料組合物模制增強制品的優(yōu)點。而且，本發(fā)明還提供了在目前已知方法中未知的新優(yōu)點，并克服了目前現(xiàn)有技術(shù)中的許多缺點。
本發(fā)明一般涉及到在散熱器用途尤其是需將熱量從一區(qū)域傳遞到另一區(qū)域、為避免裝置發(fā)生故障的用途中可以使用的導(dǎo)熱塑料復(fù)合材料模制導(dǎo)熱制品的新穎和獨特的方法。而且，本發(fā)明的方法可以提供在電子工業(yè)具有特定用途的制品，因為它能提供可模制的導(dǎo)電部件。本發(fā)明的方法可以將聚合物材料和填料，如高縱橫比填料的復(fù)合材料以最具傳導(dǎo)效率、但同時仍舊保持低制造成本的方式進行模制。根據(jù)要使用的用途進行材料選擇，可以獲得高導(dǎo)熱和/或?qū)щ娦阅?。與此相關(guān)，選擇高強度的材料如填料，可以通過例如注射模制獲得具有高結(jié)構(gòu)完整性但同時仍有可模制性能的模制增強制品。
模制方法例如注射模制方法，可以提供一種導(dǎo)熱、導(dǎo)電和/或結(jié)構(gòu)加強的制品。例如，若使用導(dǎo)電填料，就能獲得具有電性能例如導(dǎo)電性或EMI屏蔽的制品。若使用導(dǎo)熱填料，就能獲得導(dǎo)熱制品。若使用高強度填料如碳，用本發(fā)明的方法可以獲得結(jié)構(gòu)增強制品。也可以選擇能同時呈現(xiàn)電、熱和強度性能的填料，制得多用途模制制品。
首先提供一種能用于形成具有所需構(gòu)型制品的模具組件。對于使用導(dǎo)熱填料的熱用途，就要確定制品使用時在制品上和發(fā)熱表面接觸的初始位置。在模具組件中，在該接觸的初始位置處形成一進料口。要確定制品使用時經(jīng)過制品的最佳熱量流路。要確定制品使用時熱量流路或電流流路的終止位置。將加有非對稱填料的聚合物通過進料口引入模具組件中。在模具組件中熱量流路或電流流路終止的位置設(shè)置一通氣口。將聚合物定位在模具組件中，此時傳導(dǎo)性填料基本平行并沿流路方向排列。最后，用本發(fā)明的模制方法將模制制品從模具組件中頂出。由于在模制制品內(nèi)正確地排列了填料，所得制品的熱傳導(dǎo)性比由常規(guī)方法制得的制品可增加好幾倍。當(dāng)使用導(dǎo)電或高強度填料時，也可使用上述方法。至于導(dǎo)電填料，先確定制品使用時經(jīng)過制品所需的電流流路，設(shè)置進料口和出料口，維持所需的流路，確保所述填料沿所定的電流流路排列。類似地，確定了制品使用時的高應(yīng)力部位，設(shè)置好進料口和通氣口以確保加強填料正確排列以防出現(xiàn)斷裂的情況下，可使用結(jié)構(gòu)填料。
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化導(dǎo)熱性能的增強制品的模制方法。
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化導(dǎo)電性能的增強制品的模制方法。
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能的增強制品的模制方法。
本發(fā)明的目的是提供一種模制聚合物和非對稱高縱橫比填料并在制品中定位和排列填料來優(yōu)化制品熱傳遞的增強制品的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種模制聚合物和非對稱高縱橫比填料并在制品中定位和排列填料來優(yōu)化制品電傳導(dǎo)的增強制品的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種模制將聚合物和非對稱高縱橫比填料并在制品中定位和排列填料來優(yōu)化制品結(jié)構(gòu)強度的增強制品的方法。
本發(fā)明更進一步的目的是提供一種使用相同聚合物和填料組合物，比已有方法能獲得傳導(dǎo)性更高的傳導(dǎo)性制品的模制方法。
本發(fā)明更進一步的目的是提供一種使用相同聚合物和填料組合物，比已有方法能獲得強度和結(jié)構(gòu)完整性更高的傳導(dǎo)性制品的模制方法。
本發(fā)明另外一個目的是提供一種將含有高縱橫比填料的加強復(fù)合材料模制成具有復(fù)雜局部幾何構(gòu)型制品的方法。


本發(fā)明所特有的新技術(shù)特征將在所附權(quán)利要求書中敘述。但是本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式以及進一步的目的和有關(guān)優(yōu)點，將結(jié)合如下附圖進行詳細地說明，以便于透徹理解。
圖1是已有技術(shù)中含有高縱橫比填料的聚合物基體加強組合物的截面圖。
圖2A是使用本領(lǐng)域所知的已有技術(shù)設(shè)置進料口和通氣口的方法模制的散熱器的透視圖。
圖2B是圖2A散熱器的底視圖。
圖3A是使用本發(fā)明設(shè)置進料口和通氣口的方法模制的散熱器的透視圖。
圖3B是圖3A散熱器的底視圖。
圖4是使用本發(fā)明設(shè)置進料口和通氣口的方法模制的散熱器的透視圖。
圖5A是使用本發(fā)明的方法制造的模制裝置下半部分的透視圖。
圖5B是使用本發(fā)明的方法制造的模制裝置上半部分的透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種模制加強組合物的方法。應(yīng)當(dāng)理解，本方法可用于形成能提高導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能和/或結(jié)構(gòu)增強程度的制品。本發(fā)明方法所實現(xiàn)的提高類型如熱、電或結(jié)構(gòu)，可以通過選擇能適應(yīng)給定用途和所需提高類型的某種材料來獲得。
在本發(fā)明的模制方法例如通過注射模制中，增強制品使用的是加有填料的聚合物基體的復(fù)合材料，所述填料適宜為具有高縱橫比的填料如鋁、氧化鋁、銅、鎂、PITCH基碳和黃銅材料，呈伸長的纖維狀、線狀、米粒狀或薄片狀。上述材料應(yīng)適于獲得具有網(wǎng)狀脈絡(luò)的模制制品的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅?，所述具有網(wǎng)狀脈絡(luò)的模制制品是指模制好以后無需進一步進行加工就可使用，而這是通常壓模制品所需的。如圖1所示，顯示了一種可購得的已有技術(shù)的復(fù)合材料2。具體地說，此已有技術(shù)復(fù)合材料2通常為含有非對稱填料8的聚合物4基體。為了顯示的清楚和方便，圖中以放大的方式顯示了此組合物。
不難理解，在使材料可進行模制的同時，在聚合物基體4中加有可導(dǎo)熱、導(dǎo)電或結(jié)構(gòu)增強的填料8會使材料具有傳導(dǎo)性。當(dāng)用作熱傳導(dǎo)體時，材料2必須能將熱量例如從材料的X邊傳導(dǎo)至Y邊。在此傳導(dǎo)過程中，熱量必須沿X向Y的路徑從導(dǎo)熱填料件向鄰近的導(dǎo)熱填料件傳遞，圖1中所選的填料件8適宜為具有高縱橫比的纖維或線，以減少填料件之間以及它與存在于其間的非傳導(dǎo)性聚合物之間的界面數(shù)。熱量必須經(jīng)過的界面越多，熱量必屬經(jīng)過的聚合物越多，熱傳導(dǎo)性聚合物之間的界面數(shù)目。熱量必須經(jīng)過的界面越多，熱量必須經(jīng)過的聚合物越多，熱傳導(dǎo)性能就越差。而且，過多的填料含量會使基體聚合物與填料間的潤濕差，導(dǎo)致在模制成型的產(chǎn)品中出現(xiàn)小氣泡。
圖1組合物理想的排列方式，包括在聚合物基體4中高縱橫比的填料8。其關(guān)鍵是要將高縱橫比的填料沿著熱量流路盡可能平行的排列成行，以有效地降低界面的總數(shù)和熱量需傳遞經(jīng)過的基體聚合物體積。圖1說明了填料8在基體聚合物中現(xiàn)實的排列方式，其中填料8一般相互平行排列，并從X邊向Y邊沿通常所需的熱流方向排列。但是如圖1所示，由A邊到B邊的橫向流路是很不合適的，因為熱界面的數(shù)量增多，且熱量必須傳遞經(jīng)過的非傳導(dǎo)性聚合物體積也增大。因此關(guān)鍵是將填料8在導(dǎo)熱制品中正確地排列，即和熱量流路平行。在通常用途中，填料沿X-Y流路排列的熱傳導(dǎo)是沿A-B流路的熱傳導(dǎo)的8倍。例如，沿A-B流路的熱傳導(dǎo)為2W/m°K，而沿X-Y流路的熱傳導(dǎo)則大于16W/m°K。在制造具有盡可能大導(dǎo)電性能和盡可能增強的結(jié)構(gòu)時，也會遇到類似的問題。
使填料平行排列并沿?zé)崃骰螂娏骰蛘呓Y(jié)構(gòu)應(yīng)力線排列的目標(biāo)，通常因為模制部件幾何形狀的復(fù)雜性很難達到。前已述及，使用傳導(dǎo)性塑料組合物最基本的原因是它可以模制成比較復(fù)雜的幾何構(gòu)型，獲得較好的散熱性和導(dǎo)電性。因此當(dāng)模制傳導(dǎo)性聚合材料時通常會遇到復(fù)雜的部件幾何構(gòu)型。本發(fā)明的模制方法解決了用含有的沿?zé)崃苛髀坊螂娏髁髀坊蚪Y(jié)構(gòu)應(yīng)力線排列的所需填料的材料模制復(fù)雜幾何構(gòu)型的問題。
因為制品具有復(fù)雜構(gòu)型，產(chǎn)生的含填料的基體流動的紊亂方向，通常會導(dǎo)致填料的相互碰撞和不均勻排列。雖然明顯需要高縱橫比填料的平行排列，但這是不可能達到的。而且，基體流的紊亂以及和模具的碰撞通常會使高縱橫比的填料斷裂，尤其當(dāng)它具有大于20∶1的縱橫比時。圖1說明了在聚合物4中填料8和鄰近的填料8相互排列的實際組合物2的情況。圖1就是在本領(lǐng)域中通常遇到的情況，這是由于模制其內(nèi)有填料的材料時所固有的問題。如下文即將詳細說明的，本發(fā)明的方法可以模制復(fù)雜幾何構(gòu)型的制品，其中高縱橫比填料8的斷裂減少，而斷裂會導(dǎo)致組合物所需的加強降低。
首先參照圖2A和2B，顯示了使用已有技術(shù)模制方法模制的制品。例如，圖2A顯示了已知的一種導(dǎo)熱制品10的透視圖。導(dǎo)熱制品10具體顯示為具有基底12和其上連接的突出肋片14的散熱器。此散熱器10通常裝在一個裝置如半導(dǎo)體包裝(未顯示)的產(chǎn)生熱量的表面上。用來將熱量從產(chǎn)生熱的裝置傳遞掉。這個散熱是很重要的，尤其在電子應(yīng)用領(lǐng)域，以確保裝置不會因為過熱而出現(xiàn)故障。
將基底12的底表面與需要冷卻的半導(dǎo)體裝置平置進行傳熱接觸。通常，要冷卻的半導(dǎo)體裝置固定在基底12中心的下面，一般如22所示，使熱量能在需冷卻的裝置上進行360度熱傳遞。如圖1B，模制制品10的底視圖所示，半導(dǎo)體發(fā)熱裝置22被固定在基底12的中心區(qū)域。因此，熱量就會從裝有半導(dǎo)體發(fā)熱裝置的中心區(qū)域22向外發(fā)散。
圖2A和2B也顯示了在將要模制的材料引入模具時模制材料的典型流動模式。要模制的材料一般從制品一端的進料口16引入，并由左至右流動，再向上進入肋片14。在每個肋片頂部有通氣口18，通常在頂除器插銷(未顯示)處，用來釋放模具空腔內(nèi)的空氣。用于形成傳導(dǎo)性聚合物的含高縱橫比填料的基體聚合物通常不用于形成復(fù)雜幾何構(gòu)型的散熱器。因此在過去，其內(nèi)沒有填料的模制材料的流動方向很少受到關(guān)注。但現(xiàn)在，因為使用了高縱橫比填料，進料口的位置和模具空腔內(nèi)的流動模式是本發(fā)明方法要處理的重要關(guān)鍵。
因為模制圖2A和2B的制品時，進料口的位置在16，模制材料的流動模式以及因而填料的取向排列基本上平行于由左向右的箭頭方向。但填料6的水平排列和方向?qū)?yán)重影響制品10的熱傳導(dǎo)性能。
在制品底面的中心區(qū)域22固定半導(dǎo)體發(fā)熱裝置時，熱量自然是向各個方向往外輻射。如圖2B所示，當(dāng)熱流從左到右傳遞時，制品10的熱傳導(dǎo)通常認為是好的，因為熱量流路和填料8的排列方向平行。但是，當(dāng)熱流向上或向下傳遞時，熱量流路相對于填料8和聚合物4的排列方向是垂直的，這樣就要求橫向經(jīng)過更多的界面。因此，在這方向上熱傳導(dǎo)被嚴(yán)重降低。因為熱傳遞是整體性質(zhì)，制品10的整體熱傳導(dǎo)性能并不是最佳的，沒有充分利用到聚合物基體4內(nèi)含有的填料的傳導(dǎo)性能。若使用導(dǎo)電或結(jié)構(gòu)加強填料，同樣存在類似的加強填料效果的降低。
現(xiàn)在試看圖3A、3B、4和5，在此詳細顯示了本發(fā)明的模制方法。試看圖3A和3B，制品100有基底112和其上連接的肋片114。作為例子，試以導(dǎo)熱制品的模制進行說明。而導(dǎo)電和結(jié)構(gòu)增強制品的模制是以相同方法進行的?；?12的底表面120上平置一個半導(dǎo)體發(fā)熱裝置(未顯示)作傳熱接觸。同時試看顯示制品100底視圖的圖3A和3B，一個半導(dǎo)體裝置固定在制品100的中心下面標(biāo)為122的區(qū)域。在本發(fā)明中，進料口位于中心116處，用于將模制材料引入模具空腔(未顯示)內(nèi)。而通氣口位于118處，在那里有例如頂除插銷(未顯示)和圍繞它的間隙，同時用來排除空氣并在制品形成后幫助從模具中取出制品100。
在本發(fā)明中，在位于中心的進料口116引入模制復(fù)合材料，使其從進料口116輻射地向外向上流動，進入肋片114。這種輻射形式的流動模式使聚合物基體4中含有的高縱橫比填料8按此流向進行排列。因此填料8如圖3B箭頭所示呈向外輻射模式的方向取向，結(jié)果盡可能符合從固定在中心區(qū)域122的半導(dǎo)體發(fā)熱裝置散熱的實際熱傳遞路徑。在本發(fā)明中，使填料8的輻射式流動模式盡可能符合來自中心區(qū)域122的熱量的實際熱量流路，就可以充分利用此符合聚合物材料，即其內(nèi)高縱橫比填料8的高傳導(dǎo)性能。
圖4顯示了和上述圖3A和3B顯示的散熱器類似的方式模制的導(dǎo)電接地金屬板。在圖4中，基本平的接地金屬板200，例如用于中性點接地，顯示為具有和電源接觸的底面的主體212。在本發(fā)明中，金屬板200是通過在216處在中心提供進料口，它是預(yù)先確定固定在中心區(qū)域222的電源的中心。在金屬板200的四個邊緣212上提供了通氣口，這些通氣口和進料口216結(jié)合起來促使模制材料以輻射模式向外流動，就盡可能符合來自中性點接地的實際的電流路徑。如上所述，模制復(fù)合材料的向外輻射流動，可使高縱橫比填料8沿電流方向排列，這樣就使填料排列方向符合流路方向。
本發(fā)明模制結(jié)構(gòu)增強制品的方法和模制上述導(dǎo)熱和導(dǎo)電增強制品的方法類似。先要確定制品使用時的應(yīng)力線，然后就可確定所需填料排列路徑，即確定的結(jié)構(gòu)加強填料所需的定位情況。確定進料口的位置，供填料源進入模具之用，以符合所需的填料定位來降低應(yīng)力對制品的有害影響。出料口或通氣口用于進一步控制噴射模制制品內(nèi)填料的路徑和排列方式。對于結(jié)構(gòu)增強制品，合適的填料為碳纖維。
現(xiàn)在試看圖5A和5B，圖中顯示了本發(fā)明所用的模具組件，如注模組件。圖5A顯示了具有其內(nèi)有空腔302的模體306的模具組件的底部一半300。材料口304位于空腔302底部的中心，用于將模制材料引入模具。此下半部也備有引導(dǎo)插銷308，用于接受圖5B所示的模具上半部310對應(yīng)的通孔312。圖5A和5B所示的模具裝置通?？梢愿鶕?jù)已有的模具制造技術(shù)制造。但是如上所詳細敘述的，要根據(jù)本發(fā)明選擇進料口304的位置使得能充分利用含加強填料的模制材料的性能。
在本發(fā)明中，提供了模制用于從一個源傳熱和/或?qū)щ姷脑鰪娭破返姆椒?。也提供了模制加強結(jié)構(gòu)完整性制品的方法。首先，選擇能形成所需構(gòu)型的制品的模具組件。確定制品在使用時和源表面要接觸的位置。模具組件中，在將要和熱源或電源接觸的制品表面的中心位置，設(shè)置一個進料口。然后確定最適宜的經(jīng)過要模制的制品的熱量流路或電量流路以及這些流路終止的位置。通風(fēng)口則形成于模具組件中流路終止的位置。作為模制方法的一個步驟，將加有傳導(dǎo)性高縱橫比填料的聚合物通過預(yù)先選擇的進料口引入模具組件中。將聚合物在模具組件中定位，務(wù)必使傳導(dǎo)性填料基本平行并沿預(yù)先確定的熱量流路方向排列，使聚合物/填料組合物的傳導(dǎo)性達到最佳。模制成形之后，將模制完成的制品從模具組件中頂出。
實施例將圖5A和5B所示的制模裝置組裝用來形成圖4所示的散熱片。通過位于模具底部中心的進料口將復(fù)合模制材料引入模具內(nèi)。所用的模制材料是含有高縱橫比填料碳片的基本聚合物基體，所述填料碳片為2/1000～4/1000英尺厚，40/1000英尺長，最小縱橫比約為10∶1。模制成形以后，在散熱片中排列成行的碳片是向外輻射模式延伸至制品的邊緣。這種輻射模式很符合熱量經(jīng)過制品的實際流路，能充分利用材料的熱傳導(dǎo)性。
可以理解，通過使用本發(fā)明的方法，可以形成形狀和構(gòu)型范圍寬的填料排列陣列。在此方面中，模具中進料口位置和通氣口位置的選擇將會有效地使填料按制品所要求的方式排列。即使是使用相同的聚合物和填料，本發(fā)明方法獲得的制品比用已有方法制造的制品具有更高的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性和更高的強度?？梢赃x擇基本材料和填料來使所得制品的所需導(dǎo)熱、導(dǎo)電和結(jié)構(gòu)性能最佳。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明精神的條件下，可以對本發(fā)明所述的具體實施方式
作出各種變化和修改。所有這些修改和變化均包括在所附的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種用于從發(fā)熱表面?zhèn)鬟f熱量的具有網(wǎng)狀脈絡(luò)的可模制導(dǎo)熱制品的模制方法，所述方法包括如下步驟提供一種能形成所需構(gòu)型制品的模具組件；在所述模具組件內(nèi)提供模具空腔；確定所述制品使用時在其上和所述發(fā)熱表面接觸的初始位置；在模具組件中接觸的初始位置處形成進料口；確定經(jīng)過所述制品使用時的最佳熱量流路；確定所述熱量流路的終止位置；將加有非對稱填料的聚合物通過所述進料口引入所述模具空腔；在所述的終止位置對所述模具組件排氣；通過所述聚合物在模具空腔中的流動，固定所述聚合物中所述傳導(dǎo)性填料的位置，使之和所述熱量流路方向基本上平行并排列成行；將模制成形后的具有網(wǎng)狀脈絡(luò)的制品從所述模具組件中頂出。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供細長的傳導(dǎo)性纖維作為所述傳導(dǎo)性填料。
3.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供薄片狀材料作為作為所述傳導(dǎo)性填料。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供米粒狀材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供碳材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供鋁材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供選自鋁、氧化鋁、銅、鎂和黃銅中的所述傳導(dǎo)性材料。
8.一種模制用于由電源傳遞電流的導(dǎo)電制品的方法，所述方法包括如下步驟提供一種能形成所需構(gòu)型的制品的模具組件；確定所述制品使用時在其上和所述電源接觸的初始位置；在模具組件中接觸的初始位置處形成進料口；確定經(jīng)過所述制品使用時的最佳電流流路；確定所述電流流路的終止位置；將加有導(dǎo)電填料的聚合物通過所述進料口引入所述模具組件；在所述的終止位置對所述模具組件排氣；固定所述聚合物在模具組件中的位置，而所述傳導(dǎo)性填料和所述電流流路基本上平行并排列成行；將模制成形后的制品從所述模具組件中頂出。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供細長的傳導(dǎo)性纖維作為所述傳導(dǎo)性填料。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供薄片狀材料作為作為所述傳導(dǎo)性填料。
11.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供米粒狀材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
12.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供鋁材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
13.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供鋁材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
14.權(quán)利要求8所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供選自鋁、氧化鋁、銅、鎂和黃銅中的所述傳導(dǎo)性材料。
15.一種模制結(jié)構(gòu)增強制品的方法，所述方法包括如下步驟提供一種能形成所需構(gòu)型的制品的模具組件；根據(jù)所述制品使用時的應(yīng)力部位確定所需填料的排列路徑；在模具組件中所述填料排列路徑的開始位置形成進料口；確定所述填料經(jīng)過所述制品的最佳定位，使制品的結(jié)構(gòu)完整性最佳；將加有結(jié)構(gòu)加強填料的聚合物通過所述進料口引入所述模具組件；在所述填料排列路徑的終止位置對所述模具組件排氣；固定所述聚合物在模具組件中的位置，而所述傳導(dǎo)性填料和所述填料排列路徑基本上平行并排列成行；將模制成形后的制品從所述模具組件中頂出。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供細長的傳導(dǎo)性纖維作為所述傳導(dǎo)性填料。
17.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供薄片狀材料作為作為所述傳導(dǎo)性填料。
18.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供米粒狀材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
19.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供鋁材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
20.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供鋁材料作為所述傳導(dǎo)性填料。
21.權(quán)利要求15所述的方法，其特征為所述方法進一步包括如下步驟提供選自鋁、氧化鋁、銅、鎂和黃銅中的所述傳導(dǎo)性材料。
全文摘要
一種能使熱傳遞、電導(dǎo)和/或結(jié)構(gòu)完整性優(yōu)化的增強制品(100)的模制方法。首先提供能形成具有所需結(jié)構(gòu)制品的模具組件，該制品包括底板(112)和直立的肋片(114)。模制制品(100)中填料所需的定位可根據(jù)制品(100)的熱、電和結(jié)構(gòu)方面的要求進行確定。在模具組件上設(shè)有進料口(116)和通氣口(118)，以確保填料定位在聽需位置。通過進料口(116)將加有加強填料的聚合物引入模具組件內(nèi)。通過模制將聚合物定位在模具組件中，此時加強填料與流路完全平行并排列成行。底板(112)的底面(120)用于平置安裝在所示區(qū)域(122)的發(fā)熱裝置作傳熱接觸。
文檔編號B29C45/00GK1452541SQ00819532
公開日2003年10月29日 申請日期2000年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月12日
發(fā)明者K·A·麥卡洛 申請人:酷選擇股份有限公司