1.一种基于立体光固化成型技术构建的定向导热超材料结构单元,其特征在于所述超材料结构单元以液态光敏树脂同类聚合物的碳化实现对高纯度玻璃碳材质的超材料结构加工,且超材料结构单元的中心镂空,形成空间间隔,以构成定向导热的效果;
所述超材料结构单元中心镂空,镂空的条状结构分别为0°、10°、20°、30°和45°的五种倾斜角度形式,所述超材料结构单元至少包含有上述五种的任意一种。
2.如权利要求1所述的基于立体光固化成型技术构建的定向导热超材料结构单元,其特征在于所述超材料结构单元可以进行拼接组合,构建单层或多层的超材料结构平面;其中:超材料结构单元的镂空条状结构构筑的导热线应指向热传导定向目标点坐标;超材料结构单元的镂空条状结构构筑的导热线应与阻热方向保持交错和垂直;超材料结构单元应尽量以近似角度与相邻结构单元拼接,通常相邻的结构单元角度不超过15°,以达最优的定向导热效率;这样,超材料结构单元可在热传导效率允许范围内向外无限延伸。
3.如权利要求1所述的基于立体光固化成型技术构建的定向导热超材料结构单元,其特征在于对液态光敏树脂同类聚合物的碳化,即对验证完成的聚合物材质超材料进行热处理碳化,碳化过程为:在高温碳化设备中,设置完全无氧的纯惰性气体环境,持续对热处理环境进行气体交换,确保碳化产生的可燃性气体不影响热处理过程;将温度逐步上升至
1000至1300摄氏度,逐步释放出聚合物中的非碳成分,得到玻璃碳和少量其他碳材质;在热处理完成后,得到碳材质的定向导热超材料结构。
4.如权利要求3所述的基于立体光固化成型技术构建的定向导热超材料结构单元,其特征在于将温度逐步上升至1000至1300摄氏度,需确保热处理升温缓和,气体交换完全;所述升温缓和的具体升温速率为:实验室中,高精度和高碳纯度的超材料样品在300摄氏度以下,以10‑20摄氏度/小时的速度升温;
在300摄氏度及以上,以5‑10摄氏度/小时的速度升温;在工业化批量制备时,升温至
100摄氏度,再以1至2摄氏度每分钟的速度缓速提升至目标温度以防止破坏结构。