阅读说明：本技术 高传导性热连结件 (High conductivity heat connector ) 是由 费莉佩·卡塞雷斯德尔维索 马克·佩雷利翁马尔萨 玛丽亚·乔斯·阿帕里西奥欧尔多巴斯 卡洛斯·罗 于 2017-12-29 设计创作，主要内容包括：一种高传导性热连结件(1),该高传导性热连结件(1)包括：导热带(2),该导热带(2)包括布置成呈堆叠件(5)的热解石墨层,每个堆叠件(5)被聚酰亚胺层(6)至少部分地覆盖,粘合材料布置在热解石墨层之间,并且导热带(2)具有两个相反的端部(4)；以及两个端部端子(3、3’),导热带(2)的对应的端部(4)接纳在两个端部端子(3、3’)中,在导热带(2)的端部(4)处布置有粘合材料,粘合材料在热解石墨层之间以及在热解石墨层的堆叠件(5)之间,并且导热带(2)的端部(4)中的至少一个端部包括下述几何形状：该几何形状具有由中间间隙(8)分开的多个突出部(7)。(A high conductivity heat link (1), the high conductivity heat link (1) comprising: -a thermally conductive strip (2), the strip (2) comprising layers of pyrolytic graphite arranged in stacks (5), each stack (5) being at least partially covered by layers of polyimide (6), an adhesive material being arranged between the layers of pyrolytic graphite, and the strip (2) having two opposite ends (4); and two end terminals (3, 3'), in which corresponding ends (4) of the thermally conductive tape (2) are received, an adhesive material being arranged at the ends (4) of the thermally conductive tape (2), the adhesive material being between the layers of pyrolytic graphite and between the stacks (5) of layers of pyrolytic graphite, and at least one of the ends (4) of the thermally conductive tape (2) comprising the following geometry: the geometry has a plurality of projections (7) separated by intermediate gaps (8).)

高传导性热连结件

技术领域

本发明涉及高传导性热连结件，该高传导性热连结件特别用于在空间环境中处理航天器上的设备和航空电子设备的热管理。

背景技术

在空间研究中使用的设备的热控制是这些具有很高要求的复杂工具获得完美性能的关键。

热控制系统负责在航天器或卫星的整个任务期间维持部件的温度范围。热量带是用于热传递的热通路，其用作控制航天器结构内部这些温度的工具。热通路是热流从热流进入系统的点至热流离开系统的表面或点的轨迹。

这些热控制部件的通常部分是挠性热量带，该挠性热量带将冷却仪器或冷却设备与散热器连结。所述热控制部件的通常部分必须传递热(即，必须具有高传导性能)并且还具有挠性，这允许将其设置在航天器结构的任何精确位置上，而不会降低其性能。在设计飞行硬件的热控制系统时，机械和/或几何约束非常重要。

热量带在各种行业中用作控制电气设备和光学设备上温度变化的系统。热量带通常被商业化为端部处具有连接件的带，并且热量带通常由铜、铝或有机材料制成。

热连结件是航天器上热控制的被动系统。热连结件没有机械移动部件或移动的流体。热连结件没有功率消耗、质量轻且高度可靠。

热可以通过传导或辐射在卫星上传递。热量带通过传导过程将热从设备传导至散热器。

热连结件可以根据金属连结件和石墨连结件中使用的材料进行分类；这两种类型的连结件内部可以由箔或片制成或者可以是螺纹线连结件。金属热量带是使用最广泛的。金属热量带由铝合金或铜制成。金属带的挠性取决于单个线材的直径。这些金属的高稳健性和可靠性使其成为空间应用中的有用工具。然而，金属带的质量在主要是铜的情况下可能是缺点。

石墨基热连结件的发展已经为减轻重量开辟了广阔的机会。例如，石墨基热连结件可以由热解石墨或高传导性碳纤维制成。

使用热解石墨以用于热管理的构造的示例可以在题为“High ConductivityHybrid Material for Thermal Management”(用于热管理的高传导性混合材料)的US5296310 A(由Thermacore所销售的称为的产品)中找到。

EP 1025586 B1涉及“Flexible Heat Transfer Device and Method”(挠性热传递装置及方法)。用于将热从热源传递至散热器的热传递装置包括高导热率的热解石墨芯材料或高度有序的热解石墨芯材料。

EP 2597041 B涉及由纤维或箔形成的热量带，该热量带包括挠性中间部分和两个刚性端部部分。纤维或箔包埋在刚性基体材料中，从而形成刚性端部部分。

层状石墨是在其平面中具有良好的导热性能但在法线方向上具有较差的传导性的材料。

因此，需要获得在法线方向上也具有增强的传导性的石墨基热连结件。

发明内容

本发明的目的是提供一种在法线方向上也具有增强的传导性的热连结件。

本发明提供了一种高传导性热连结件，该高传导性热连结件包括：

-导热带，该导热带包括布置成呈堆叠件形式的热解石墨层和至少部分地覆盖每个堆叠件的聚酰亚胺膜，在热解石墨层之间具有粘合材料，导热带具有两个相反的端部，以及

-两个端部配装件，所述两个端部配装件容置导热带的对应的端部，

其中，在导热带的端部中，在热解石墨层之间以及在热解石墨层的堆叠件之间存在粘合材料，并且导热带的端部中的至少一个端部具有下述几何形状：该几何形状包括由中间间隙分开的若干突出部。

本发明相对于包括金属热连结件的现有技术的热连结件允许更好的传导性。因此，本发明可以以更好的方式使电子设备和光学设备中产生的热消散，从而避免航天器或卫星的过热。

本发明的另一优点是，本发明相对于现有技术的热连结件减少了必要的质量。

本发明的另一优点是，本发明在长度或宽度方面没有限制，因此可以根据不同的需要采用不同的几何形状。

本发明的其他特性和优点将从与附图有关的、说明本发明的目的的若干实施方式的以下详细描述中变得清楚。

附图说明

图1示出了本发明的高传导性热连结件的实施方式的立体图。

图2示出了图1的高传导性热连结件的侧视图。

图3示出了图1的高传导性热连结件的端部配装件中的一个端部配装件的正视图。

图4示出了图1的高传导性热连结件的另一端部配装件的正视图。

图5示出了图3的横截面A-A。

图6示出了图4的横截面C-C。

图7示出了图4的横截面D-D。

图8和图9示出了图2的对应于端部配装件的横截面B-B。

图10示出了本发明的高传导性热连结件的另一复杂实施方式的立体图。

图11是图10的高传导性热连结件的视图，其示出了导热带的端部中的一个端部的构型。

图12示出了导热带的另一端部的构型。

图13是图10的高传导性热连结件的另一视图。

图14示出了被聚酰亚胺膜覆盖的热解石墨层的堆叠件的横截面。

具体实施方式

图1示出了高传导性热连结件1，该高传导性热连结件1包括两个端部配装件3、3’和导热带2。

导热带2包括布置成呈堆叠件5形式的热解石墨层以及至少部分地覆盖热解石墨层的每个堆叠件5的聚酰亚胺膜6，在热解石墨层之间具有粘合材料。导热带2具有两个相反的端部4，两个相反的端部4中的每一者布置在对应的端部配装件3、3’(参见图5至图9)内，所述对应的端部配装件3、3’容置导热带2的对应的端部4。

在图8和图9中可以观察到，导热带2的端部4具有下述几何形状：该几何形状具有由中间间隙8分开的两个突出部7。

在导热带2的端部4中，在热解石墨层之间以及在热解石墨层的堆叠件5之间存在粘合材料。

高传导性热连结件1的这种构型允许在热解石墨层与端部配装件3、3’之间更好的热传递。

热解石墨层可以布置成片(即，具有平面形状或平坦的形状)。

在一个实施方式中，容纳在端部配装件3、3’内部的导热带4的端部4中的热解石墨的堆叠件5未被聚酰亚胺膜6覆盖(即，堆叠件5仅在两个端部4之间的导热带2的中间部分中被聚酰亚胺膜6覆盖)。

端部配装件3、3’可以由两个对称的半部9组成，所述两个对称的半部9可以由连接装置10(参见图5和图6)附接并容置导热带2的对应的端部4。

端部配装件3、3’可以由金属(例如，铝)或有机材料制成。

图10至图13示出了本发明的高传导性热连结件1的另一复杂实施方式。如可以观察到的，本发明的热连结件1具有足够的挠性以能够适于不同的需求和几何形状。

图11和图12示出了导热带2的端部4的构型。可以观察到，导热带2的端部4具有下述几何形状：该几何形状具有由中间间隙8分开的若干突出部7(在这种情况下，多于两个突出部7)。

为了能够获得增强的性能，热连结件1在其端部处具有优化的设计，其中，热解石墨层安置在高传导性粘合剂中，以确保导热带2与对应的端部配装件3、3’之间的良好的导热性。

热连结件1的端部的内部设计是在导热带2的法线方向上产生传导性的关键因素，因为热解石墨仅在平面上具有良好的传导性能。

根据一个实施方式，容纳在端部配装件3、3’内部的导热带2的端部4中的热解石墨的堆叠件5未被聚酰亚胺膜6覆盖。

图14示出了被聚酰亚胺膜6覆盖的热解石墨层的堆叠件5的横截面。

端部配装件3、3’的对称构型连同容纳在端部配装件3、3’内部的导热带2的端部4中的热解石墨的堆叠件5的布置允许热可以流动穿过端部配装件3、3’的面(即，允许存在若干热通路)。

热量带2在长度或宽度方面没有限制，因此热量带2可以根据不同的需要采用不同的几何形状(即，热量带2可以是矩形形状、正方形形状或者具有所需尺寸的任何所需形状)。

另一优点是，本发明的热连结件1不会在端部装配装件3、3’之间传输机械载荷，这是由于热连结件1的高的挠性使热量带2的一个端部与另一端部机械地断开联接。

尽管已经结合优选实施方式对本发明进行了充分描述，但是明显的是，可以在本发明的范围内做出改型，不能将这些改型视为受这些实施方式限制，而是由所附权利要求的内容限制。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种高传导性热连结件(1)，包括：

-导热带(2)，所述导热带(2)包括布置成呈堆叠件(5)形式的热解石墨层和至少部分地覆盖每个堆叠件(5)的聚酰亚胺膜(6)，在所述热解石墨层之间具有粘合材料，所述导热带(2)具有两个相反的端部(4)，以及

-两个端部配装件(3、3’)，所述两个端部配装件(3、3’)容置所述导热带(2)的对应的所述端部(4)，所述导热带(2)的所述端部(4)中的至少一个端部具有下述几何形状：所述几何形状包括由中间间隙(8)分开的若干突出部(7)，

其特征在于，

在所述导热带(2)的所述端部(4)中，存在位于所述热解石墨层之间以及位于热解石墨层的所述堆叠件(5)之间的粘合材料，并且所述端部配装件(3、3’)包括由连接装置(10)附接的两个对称的半部(9)。

2.根据权利要求1所述的高传导性热连结件(1)，其中，所述热解石墨层布置为片。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的高传导性热连结件(1)，其中，所述导热带(2)的容纳在所述端部配装件(3、3’)内部的所述端部(4)中的热解石墨的所述堆叠件(5)未被聚酰亚胺膜(6)覆盖。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的高传导性热连结件(1)，其中，所述端部配装件(3、3’)由金属或有机材料制成。