CN103317137B - 热管制造方法及热管 - Google Patents

Abstract

一种热管制造方法，包括步骤：1)将有机粘接剂与金属粉末按体积比2:3~7:3混合，然后混炼，得到射出成型原料，其中，金属粉末选自金属、合金及金属氧化物中的一种，有机粘接剂为具有流变性的树脂材料，与金属粉末混合时不起化学反应且从金属粉末中去除时不残留碳；2)将射出成型原料通过射出成型机压入预制的成型模具中，制得具有预定形状的胚件；3)采用物理或化学方法将胚件中的有机粘接剂去除；4)将脱脂后的胚件两两合拢，然后在预设温度下烧结，使胚件中的金属粉末颗粒之间的孔隙消除，同时使相互合拢的两胚件相互结合在一起形成管体，所述管体的一端封闭，另一端开口；5)自所述管体的开口的一端填充工作液体并对管体抽真空及封口。

Description

热管制造方法及热管

技术领域

本发明涉及一种热管制造方法及热管。

背景技术

热管由于具有较快的传热速度及静音等特点，而被广泛应用作电子元件的散热。

热管通常包括一具有一定真空度的密封管体、设于管体内的毛细结构层以及填充于管体内的的工作液体。该热管一端为蒸发端而另一端为冷凝端。当热管蒸发端吸热时，热管内的工作液体蒸发汽化，蒸汽在微小压差下流向冷凝端放出热量后凝结成液体，液体通过毛细结构层产生的毛细压力差回流至热管蒸发端，从而使热量由热管蒸发端迅速传至冷凝端。

该管体通常由长直圆管经裁切、缩管及封口等流程制成，然后再根据需要将管体弯折或压扁成不同的形状。这种热管的管体不仅制造流程复杂，而且在弯折或压扁时，管体内的毛细结构容易被破坏，从而使热管在工作时管体内的工作液体不能及时回流，进而使热管的蒸发端发生干烧现象。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种制造流程简单又能避免蒸发端发生干烧的热管及其制造方法。

一种热管制造方法，包括以下步骤：1) 将有机粘接剂与金属粉末按体积比2:3~7:3进行混合，然后进行混炼，得到射出成型原料，其中，所述金属粉末选自金属、合金及金属氧化物中的一种，所述有机粘接剂为具有流变性的树脂材料，与金属粉末混合时不起化学反应且从金属粉末中去除时不残留碳；2) 将所述射出成型原料送入射出成型机，通过射出成型机将所述射出成型原料压入预制的成型模具中，制得具有预定形状的胚件；3) 采用物理或化学方法将所述胚件中的有机粘接剂去除；4) 将上述脱脂后的胚件两两合拢，然后在预设温度下烧结，使胚件中的金属粉末颗粒之间的孔隙消除，同时使相互合拢的两胚件相互结合在一起形成管体，所述管体的一端封闭，另一端开口；5)自所述管体的开口的一端填充工作液体并对管体抽真空及封口。

一种热管，该热管由上述热管制造方法制成。

本发明中的热管制造方法中，热管的管体通过金属粉末射出成型，管体可以直接成型成所需的形状及大小，省去了裁切、缩管及折弯等流程，制造流程简单，并且，避免由于省去了裁切、缩管及折弯等流程所造成的管体内部毛细结构的损坏，进而避免热管的在工作时发生干烧的现象。

附图说明

图1为本发明第一实施例的热管制造方法中的热管的立体图。

图2为图1所示的热管的沿II-II处的截面图。

图3为本发明第一实施例的热管制造方法中的胚件的截面图。

图4为本发明第二实施例的热管制造方法中的胚件的截面图。

图5为本发明第三实施例的热管制造方法中的胚件的截面图。

图6为本发明第四实施例的热管制造方法中的胚件的截面图。

图7为本发明第五实施例的热管制造方法中的胚件的截面图

主要元件符号说明

热管	10
		管体	11
胚件	111，112，111a，112a，111b，112b，111c，112c，111d，112d
		斜面	1110，1111
凹槽	1110c
		凸起	1111c
毛细结构	12
		毛细沟槽	121
凸起	122

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1及图2所示为本发明第一实施例的热管制造方法所制造的热管10，该热管10包括一管体11、设于该管体11内壁面上的毛细结构层12及填充于管体11内的工作液体。

该热管的制造方法包括以下步骤：

首先，进行原料准备，取适量金属粉末及有机粘接剂进行混合。该金属粉末选自导热性材料，如金属、合金及金属氧化物，具体如：如铜、铝、铜合金、铝合金、Fe-Ni合金、不锈钢、钛合金、镍基超合金、氧化铝、氧化锆等，粒径为0.5~20μm。粉末的颗粒越细，表面积也越大，易于成型和烧结，金属粉末粒径为5~15μm时具有较佳的成型效果。该有机粘接剂为具有流变性的树脂材料，与金属粉末混合时不起任何化学反应且从金属粉末中去除时不残留碳。该有机粘接剂能使其与金属粉末的混合料具有较好的流变性，在实际操作中可以根据不同的金属粉末进行选择，如聚乙烯、醋酸乙烯酯等。该金属粉末与有机粘接剂的体积比为2:3~7:3。然后将混合料用混炼机混炼成均匀的塑料熔液，从而使金属粉末与有机粘接剂均匀混合，即可得到射出成型原料。混炼之后，还可以根据射出成型机的需求进行造粒或粉碎。常用的混炼机有双螺旋挤出机、Z形叶轮混炼机、单螺旋挤出机、柱塞式挤出机、双行星混炼机、双凸轮混炼机等。

其次，进行射出成型，如图3所示，将上述制得的射出成型原料送入射出成型机，通过射出成型机将所述原料压入预制的模具中，从而制成具有预定形状的胚件111，每一热管10的管体11由两只胚件111，112组成，每一胚件111，112具有一U形的横截面，且每一胚件111，112的内表面上形成有相互交替排列的毛细沟槽121及凸起122，所述毛细沟槽121及凸起122共同组成该热管10的管体11上的毛细结构12。本实施例中，该毛细结构12借助成型模具形成于胚件111，112的内表面，在其它的实施例中，该毛细结构12也可以独立成型再附着于胚件111，112的内表面，如由金属线编织成丝网再通过物理或化学方法使该丝网附着于胚件111，112的内表面。

再次，对胚件111，112进行脱脂，采用物理或化学方法将胚件111，112中的有机粘接剂去除。本实施例中，脱脂选用热脱脂法，即在高温条件下使所述机粘接剂转化为气体逸散。在其他的实施例中，也可以选用溶剂脱脂辅以热脱脂，或虹吸脱脂辅助以热脱脂法。

再次，将胚件111烧结，将上述脱脂后的胚件111，112两两合拢，使该两胚件111，112的轴向平行，且每一胚件111的毛细结构12正对另一胚件111上的毛细结构12。然后在高温条件下烧结，使胚件111，112中的金属粉末颗粒之间的孔隙消除，同时使胚件111，112相互结合在一起，组成所述管体11。该管体11的一端封闭，另一端开口，其中开口的一端为渐缩状。为进一步提升管体11的外观，可对该管体11进行二次加工，如热处理、表面处理等。

最后，向管体11填充工作液体并对管体11抽真空及封口，自该管体11的开口一端向该管体11内加入适量工作液体，该工作液体为汽化热高、流动性好、沸点较低的液态物质，如水、乙醇、丙酮等，然后从该开口的一端抽真空然后将开口处封口，即可得所述热管10。

上述热管的制造方法中，热管10的管体11通过金属粉末射出成型，管体11可以直接成型成所需的形状及大小，省去了裁切、缩管及折弯等流程，制造流程简单，并且，避免由于省去了裁切、缩管及折弯等流程所造成的管体11内部毛细结构的损坏，进而避免热管10的在工作时发生干烧的现象。

上述第一实施例的热管制造方法中，组成热管10的管体11的两胚件111，112结构相同，且该胚件111，112对接的边缘均为平面，然而，在其他的实施例中，所述胚件111，112相互对接的边缘的还可以为其他结构。

图4所示为本发明第二实施例中的热管制造方法中组成热管的管体的两胚件111a，112a，其与第一实施例的热管制造方法中的胚件111，112结构相似，不同之处在于该两胚件111a，112a的边缘呈倾斜状，具体而言，胚件111a的边缘为向内侧倾斜的斜面1110，胚件112a的边缘为向外侧倾斜的斜面1111，这样可以保证它们在对接时能够准确的对位。

图5所示为本发明第三实施例中的热管制造方法中组成热管的管体的两胚件111b，112b，其与第一实施例的热管制造方法中的胚件111，112结构相似，不同之处在于该两胚件111b，112b的边缘均呈台阶状。

图6所示为本发明第四实施例中的热管制造方法中组成热管的管体的两胚件111c，112c，其与第一实施例的热管制造方法中的胚件111，112结构相似，不同之处在于胚件111c的边缘上设有内凹进的凹槽1110c，胚件112c的边缘上设有与该凹槽1110c对应的凸起1111c，该凸起1111c嵌入该凹槽1110c中，从而使该两胚件111c，112c对接在一起。

图7所示为本发明第五实施例中的热管制造方法中组成热管的管体的两胚件111d，112d，该两胚件111d，112d中，胚件11d的内径小于胚件112d的内径，当两胚件111d，112d对接时，胚件111d的外壁与胚件112d的内壁结合，从而使该两胚件111d，112d对接在一起。

应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种热管制造方法，包括以下步骤：

1)将有机粘接剂与金属粉末按体积比2:3～7:3进行混合，然后进行混炼，得到射出成型原料，其中，所述金属粉末选自金属、合金及金属氧化物中的一种，所述有机粘接剂为具有流变性的树脂材料，与金属粉末混合时不起化学反应且从金属粉末中去除时不残留碳；

2)将所述射出成型原料送入射出成型机，通过射出成型机将所述射出成型原料压入预制的成型模具中，制得具有预定形状的两胚件；

3)采用物理或化学方法将所述胚件中的有机粘接剂去除；

4)将上述脱脂后的胚件两两合拢，然后在预设温度下烧结，使胚件中的金属粉末颗粒之间的孔隙消除，同时使相互合拢的两胚件相互结合在一起形成管体，所述管体的一端封闭，另一端开口；

5)自所述管体的开口的一端填充工作液体并对管体抽真空及封口。

2.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：所述金属粉末选自铜、铝、铜合金、铝合金、Fe-Ni合金、不锈钢、钛合金、镍基超合金、氧化铝、氧化锆中的任意一种。

3.如权利要求1或2所述的热管制造方法，其特征在于：所述金属粉末的粒径为0.5～20μm。

4.如权利要求3所述的热管制造方法，其特征在于：所述金属粉末的粒径为5～15μm。

5.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：步骤1)中还包括对制得的成型原料进行造粒或粉碎的过程。

6.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：所述胚件的内表面成型有毛细沟槽及凸起，所述毛细沟槽及凸起共同组成毛细结构。

7.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：步骤2)中还包括将金属线编织成丝网再通过物理或化学方法附着于胚件的内表面的过程。

8.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：所述开口的一端为渐缩状。

9.如权利要求1所述的热管制造方法，其特征在于：还包括步骤6)，即所述管体进行热处理或表面处理。

10.一种热管，其特征在于：该热管通过权利要求1至9任意一项所述的热管制造方法制成。