CN102829659A

CN102829659A - 一种微裂纹扁平热管及其制造方法

Info

Publication number: CN102829659A
Application number: CN2012103012872A
Authority: CN
Inventors: 汤勇; 李军辉; 李辉; 韩晓东; 胡忠海; 袁巧霞; 周述璋
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: CN102829659B

Abstract

本发明公开了一种微裂纹扁平热管及其制造方法，包括管体和附着在管体内壁的多孔毛细层，多孔毛细层的表面具有多条沟槽，沿管体的内壁面周向均布；加工方法是将烧结芯棒置于管体内的中部，管体与烧结芯棒之间有空隙；对管体的一端进行缩尾，然后对管体和烧结芯棒整体除锈去油处理；将金属粉末填入管体与烧结芯棒之间的空隙内，然后连同管体放入高温烧结炉中烧结；烧结完成后取出管体，冷却至室温后再取出烧结芯棒，然后对管体的另一端抽真空、灌注工质、密封；对管体进行压扁成型；本发明采用相变压扁工艺，采用烧结芯棒诱导方法获得的连续并且足够大的多孔毛细层，即微裂纹通道空间，提供了蒸汽通道，显著提高了扁平热管的传热、传质性能。

Description

一种微裂纹扁平热管及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子领域散热构件，具体是一种微裂纹扁平热管及其制造方法。

背景技术

随着高性能电子芯片技术的快速发展和电子封装及集成度的不断提高，势必造成芯片热流密度急剧增加及有效散热空间日益狭小，传统的散热方法已经不能满足散热需求，亟待提出对电子元器件散热系统进行开发与优化。由于扁平热管具有传热速度快且占用空间少的特性，因而在这些狭小空间的电子产品得到广泛应用。

传统微型具有吸液芯热管主要有沟槽热管、烧结金属粉末式热管、丝网式，纤维式吸液芯式等热管。沟槽式吸液芯具有较高的渗透率，工质回流阻力远远低于烧结式吸液芯，在相同管径下有相对较大的蒸汽流动通道，但是其毛细力小，并易受重力影响。然而烧结式吸液芯具备毛细力高，却热阻大、渗透率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、加工方便的微裂纹扁平热管及其制造方法，解决了现有热管散热能力不足的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种微裂纹扁平热管制造方法，包括如下步骤：

（1）准备一根管体和一根烧结芯棒，烧结芯棒的直径小于管体的内径，将烧结芯棒置于管体内的中部，管体与烧结芯棒之间有空隙；对管体的一端进行缩尾，然后对管体和烧结芯棒整体除锈去油处理；

（2）制备多孔毛细层：将金属粉末填入管体与烧结芯棒之间的空隙内，金属粉末布满整个空隙，然后连同管体放入850℃～950℃高温烧结炉中烧结，烧结后的金属粉末附着在管体的内壁，形成多孔毛细层；

（3）烧结完成后，取出管体，待自然冷却至室温后再取出烧结芯棒，然后对管体的另一端抽真空、灌注工质、密封；最后通过相变压扁装置对管体进行压扁成型，得到微裂纹扁平热管；

上述步骤（3）所述最后通过相变压扁装置对管体进行压扁成型，所述相变压扁装置，包括上板模和下板模，下板模开设多个孔，并在该孔内插入加热棒加热下板模；上板模也开设有多个孔，并在该孔内接入冷却水管，通过冷却水对上板模进行连续冷却，然后通过上板模和下板模将管体压扁至所需的扁平形状。

上述步骤（1），在管体的内表面还开设有沟槽，烧结芯棒表面为光滑表面。

上述步骤（1），管体的内表面也可以是光滑表面，烧结芯棒表面可以是布满多条沟槽的表面。

上述步骤（3）所述工质为去离子蒸馏水或者乙醇。

一种微裂纹扁平热管，包括管体和附着在管体内壁的多孔毛细层；所述多孔毛细层的表面具有多条沟槽，沿管体的内壁面周向均布。

所述管体为金属扁平热管；在管体内充装有去离子蒸馏水或者乙醇。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明管体内壁附着有多孔毛细层，多孔毛细层的表面具有多条沟槽，沿管体的内壁面周向均布，具备高渗透率和低回流阻力。并采用相变压扁工艺，采用具有沟槽表面的烧结芯棒，诱导多孔毛细层在压扁过程中，沿着多孔毛细层上形成的沟槽自然开裂，开裂后的沟槽在多孔毛细层上形成微裂纹，获得的连续并且足够大的多孔毛细层，这种微裂纹提供了蒸汽通道，显著提高了扁平热管的传热、传质性能。

本发明所采用相变压扁工艺，其具有防止了管体中轴线上屈曲现象的产生，保证热管扁平面的质量。

本发明技术手段简便易行，成本低廉，便于推广应用。

附图说明

图1为本发明一种结构截面示意图；

图2为本发明其中一种烧结芯棒的截面结构示意图；

图3是图1制造工艺流程示意图一；

图4是图1制造工艺流程示意图二；

图5为本发明另一种结构截面示意图；

图6是图5制造工艺流程示意图一；

图7是图5制造工艺流程示意图二；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例1

如图1～4所示。本发明微裂纹扁平热管，包括管体1和附着在管体1内壁的多孔毛细层2；所述多孔毛细层2的表面具有多条沟槽，沿管体1的内壁面周向均布；所述管体1采用金属扁平热管，管体1内充装有去离子蒸馏水或者乙醇。

本发明微裂纹扁平热管制造方法，可通过如下步骤实现：

（1）准备一根管体1（圆形金属热管）和一根烧结芯棒3，烧结芯棒的直径小于管体1的内径，将烧结芯棒置于管体1内的中部，管体1与烧结芯棒3之间有空隙；对管体1的一端进行缩尾，然后对管体1和烧结芯棒3整体除锈去油处理；

（2）制备多孔毛细层：将金属粉末填入管体1与烧结芯棒3之间的空隙内，金属粉末布满整个空隙，然后连同管体1放入850℃～950℃高温烧结炉中烧结，烧结后的金属粉末附着在管体1的内壁，形成多孔毛细层；

（3）烧结完成后，取出管体1，待自然冷却至室温后再取出烧结芯棒3，然后对管体1的另一端抽真空、灌注工质、密封；最后通过相变压扁装置对管体1进行压扁成型，得到微裂纹扁平热管；

上步骤（3）所述最后通过相变压扁装置对管体1进行压扁成型，该相变压扁装置，包括上板模4和下板模5，下板模5开设多个孔（图中示出5个），并在该孔内插入加热棒加热下板模5；上板模4也开设有多个孔（图中示出5个），并在该孔内接入冷却水管，通过冷却水对上板模4进行连续冷却，然后通过上板模4和下板模5将管体1压扁至所需的扁平形状。

上述步骤（1），管体1的内表面为光滑表面，所述烧结芯棒表面为布满多条沟槽的表面（见图2）。完成烧结工艺后，这种结构的烧结芯棒会相应的在多孔毛细层的内表面形成对应的沟槽结构，因此，在管体1的压扁过程中，沿着多孔毛细层内表面形成的沟槽自然开裂，开裂后的沟槽形成连续的蒸汽通道，从而得到微裂纹扁平热管；

上步骤（3）所述工质为去离子蒸馏水或者乙醇。

金属粉末为铜、铝金属粉末等，目数为200～400目。

烧结芯棒3的材料可采用不锈钢、镍基合金等。

实施例2

本实施例除下述特征外，其他特征与实施例1相同。

如图5～图7所示。上述步骤（1），在管体1的内表面开设有沟槽，所述烧结芯棒表面为光滑表面（图中未示出）。

如上所述，便可较好地实现本发明。

上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种微裂纹扁平热管制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（3）烧结完成后，取出管体，待自然冷却至室温后再取出烧结芯棒，然后对管体的另一端抽真空、灌注工质、密封；最后通过相变压扁装置对管体进行压扁成型，得到微裂纹扁平热管。

2.根据权利要求1所述的微裂纹扁平热管制造方法，其特征在于，步骤（3）所述最后通过相变压扁装置对管体进行压扁成型，所述相变压扁装置，包括上板模和下板模，下板模开设多个孔，并在该孔内插入加热棒加热下板模；上板模也开设有多个孔，并在该孔内接入冷却水管，通过冷却水对上板模进行连续冷却，然后通过上板模和下板模将管体压扁至所需的扁平形状。

3.根据权利要求1所述的微裂纹扁平热管制造方法，其特征在于，所述步骤（1），在管体的内表面还开设有沟槽，所述烧结芯棒表面为光滑表面。

4.根据权利要求1所述的微裂纹扁平热管制造方法，其特征在于，所述步骤（1），管体的内表面为光滑表面，所述烧结芯棒表面为布满多条沟槽的表面。

5.根据权利要求1所述的微裂纹扁平热管制造方法，其特征在于，步骤（3）所述工质为去离子蒸馏水或者乙醇。

6.一种微裂纹扁平热管，其特征在于，包括管体和附着在管体内壁的多孔毛细层。

7.根据权利要求6所述的微裂纹扁平热管，其特征在于，所述多孔毛细层的表面具有多条沟槽，沿管体的内壁面周向均布。

8.根据权利要求6所述的微裂纹扁平热管，其特征在于，所述管体为金属扁平热管。

9.根据权利要求6所述的微裂纹扁平热管，其特征在于，所述管体内充装有去离子蒸馏水或者乙醇。