CN107289802A - 一种超薄热管及其制作方法 - Google Patents
一种超薄热管及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107289802A CN107289802A CN201710477183.XA CN201710477183A CN107289802A CN 107289802 A CN107289802 A CN 107289802A CN 201710477183 A CN201710477183 A CN 201710477183A CN 107289802 A CN107289802 A CN 107289802A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal tube
- heat pipe
- metal
- afterbody
- ultrathin heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 247
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 247
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 51
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 51
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 44
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 41
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 38
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims 1
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 5
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/04—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种超薄热管，包括金属管体、吸液芯和工作介质，金属管体的壁厚为0.03‑0.10毫米，其尾部和头部均为密封端，金属管体为具有密闭内腔的扁平状金属管体；吸液芯设置于金属管体的密闭内腔中，吸液芯是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的金属粉末烧结毛细层；工作介质填充于金属管体的密闭内腔中。本发明还公开了一种超薄热管的制作方法。本发明的超薄热管具有气液通道分离且通畅、传热性能好、毛细力大和工作介质回流阻力小的特点。本发明的制作方法具有工艺步骤操作方便、生产效率高和适合批量生产的特点，同时它还能有效避免制作超薄热管过程中的出现褶皱和凹陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种热管，特别是涉及一种超薄热管及其制造方法，属于热传导技术领域。
背景技术
随着微纳米电子技术的飞速发展，芯片功率密度不断攀升，热障问题已成为制约高性能智能手机、平板电脑等小型电子设备进一步发展的瓶颈。目前，智能芯片、摄像头等发热元件一般采用受迫空气对流来冷却，但这种方法需要配备较高专属的风扇，由于空气的热容和热导率较低，使其冷却能力十分有限，该方式很难适应日益增长的高功率芯片的散热需求。散热不及时所带来的严重发热问题，极大地破坏了用户的操作舒适感，同时发热还会带来降频问题，直接影响设备的工作流畅度，而且智能手机、平板电脑等小型电子设备长时间工作在较高温度下，其内部电子元件的性能和寿命也会急剧下降。
热管是一种高效传热元件，其名义导热系数可达105W/m·℃。其名义导热系数是普通金属材料的几百倍甚至上千倍。但是常规热管从直径到厚度均难以适应智能手机、平板电脑等小型电子设备狭小的空间。智能手机、平板电脑等小型电子设备用超薄热管厚度要求非常薄，其厚度大多在0.20-0.80毫米，而且在其内部还需设置相互分离的气液通道，以保证工作时气液循环高效传热。有鉴于此，对超薄热管制作的管壳壁厚提出了更高的要求。
中国专利申请号为201310743998.X的发明公开了一种具有纤维束的超薄热管的同轴编织毛细结构及其超薄热管，该超薄热管的吸液芯结构为纤维束同轴编织的毛细结构，其毛细结构分为主传输毛细部和同轴编织毛细部，主传输毛细部由若干根纤维束捆扎组成，同轴编织毛细部是由若干股交织且缠绕主传输毛细部的丝线组成，每股包含若干根。该毛细吸液芯结构的结构过于复杂，制造困难，难于量产，而且其毛细结构直径太大，制作的超薄管厚度太厚，不能用于手机散热。
中国专利申请号为201610568945.2的发明公开了一种手机散热用超薄热管及其制作方法，该热管的吸液芯结构采用金属丝网吸液芯，由螺旋金属丝网或平面金属丝网或两者复合烧结而成。该吸液芯结构对金属丝网的要求太高，限制了超薄热管厚度进一步减小，而且在弯管时丝网内芯容易局部脱落，不利于散热。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超薄热管，它具有气液通道分离且通畅、传热性能好、毛细力大和工作介质回流阻力小的特点。
本发明的目的之二在于提供一种超薄热管的制作方法，该制作方法具有工艺步骤操作方便、生产效率高和适合批量生产的特点，同时它还能有效避免制作超薄热管过程中的出现褶皱和凹陷。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种超薄热管，包括金属管体、吸液芯和工作介质，其特征在于，
所述金属管体的壁厚为0.03-0.10毫米，其尾部和头部均为密封端，所述金属管体为具有密闭内腔的扁平状金属管体；
所述吸液芯设置于所述金属管体的密闭内腔中，所述吸液芯是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的金属粉末烧结毛细层；
所述工作介质填充于金属管体的密闭内腔中。
工作过程中，所述工作介质能够渗入金属粉末烧结毛细层进行毛细作用或受热成为蒸气。
进一步地，所述金属管体的尾部和头部均通过焊接形成密封端。
进一步地，所述金属管体的尾部设有缩口，所述金属管体的尾部的缩口处通过焊接形成尾部密封端，所述金属管体的头部通过焊接形成头部密封端。
进一步地，金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.05-0.60毫米。
进一步地，超薄热管的整体厚度为0.20-0.80毫米。
进一步地，金属粉末为铜粉、铝粉、镁粉中的一种或两种以上的混合物，金属粉末的粒径为100-500目。
进一步地，所述工作介质为纯水，乙醇与纯水的混合溶剂，丙酮与纯水的混合溶剂，氢氟烃134a，以及氨中的一种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种超薄热管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
中心棒预处理步骤：根据所需成品热管的长度确定中心棒的长度，对中心棒依次进行除油处理、烘干处理；
坯管定长步骤：根据所需成品超薄热管的长度确定金属管体的长度，裁切金属管体；
尾部缩管步骤：对经过坯管定长步骤后的金属管体的尾部进行缩口处理；
坯管清洗步骤：对经过尾部缩管步骤后的金属管体依次进行除油处理、去除表面氧化层处理；
坯管烘干步骤：对经过坯管清洗步骤后的金属管体进行烘干处理；
尾部焊接步骤：对经过坯管烘干步骤后的金属管体的尾部缩口部位进行焊接处理，形成尾部密封端；
灌入粉末步骤：将预设量的金属粉末灌入经过尾部焊接步骤后的金属管体内部，将经过中心棒预处理步骤后的中心棒从金属管体的头部开口处插入金属管体的内部，将金属管体水平放置，轻轻振动使灌入的金属粉末均匀分布在金属管体内部；
烧结步骤：将经过灌入粉末步骤后的金属管体连同其内部插入的中心棒一起放入还原气氛烧结炉内进行高温烧结处理，通过高温烧结后，使金属粉末粘结在金属管体的内壁上、形成金属粉末烧结毛细层；
拔出中心棒步骤：将中心棒从经过烧结步骤后的金属管体的内部拔出；
退火步骤：将经过拔出中心棒步骤后的金属管体放入还原气氛烧结炉内进行退火处理，使金属管体内壁和金属粉末烧结毛细层充分还原；
抽真空步骤：对经过退火步骤后的金属管体进行抽真空处理；
注液步骤：对经过抽真空步骤后的金属管体进行充注工作介质的操作；
封口步骤：利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的管口处，标记为一次定长封口处；
二除定长步骤：对经过封口步骤后的金属管体进行二次除气与二次定长处理，利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的二除定长封口处，二除定长封口处到尾部焊接处的距离短于一次定长封口处到尾部焊接处的距离；利用切断模具将该二除定长封口处以上的管身部分切断，并将聚集在该金属管体部位内受热上升的不凝性气体一并被去除；
矫直步骤：对经过二除定长步骤后的金属管体进行矫直处理；
头部焊接步骤：将经过矫直步骤后的金属管体的二除定长封口处的头部进行焊接处理，形成密封的球形焊缝；
折弯步骤：针对非直线超薄热管，使用折弯模具对经过头部焊接步骤后的金属管体进行弯折成型；
压扁步骤：使用压扁模具对经过折弯步骤后的金属管体进行压扁成型，达到要求厚度；
检测步骤：对经过压扁步骤后的金属管体进行外观检测、尺寸检测和传热性能测试，剔除不良产品，得到合格的超薄热管。
进一步地，还包括成品处理步骤：对合格的超薄热管进行成品处理，包括清洗、抛光及表面钝化处理。
进一步地，抽真空步骤及注液步骤采用专用的抽真空及注液系统完成；所述抽真空及注液系统包括三通阀门、抽真空装置和注液装置，所述三通阀门包括输出口、抽真空连接口和注液连接口，所述抽真空连接口处设有抽真空阀门，所述注液连接口处设有注液阀门，所述三通阀门的输出口与金属管体连接，所述三通阀门的抽真空连接口与抽真空装置连接，所述三通阀门的注液连接口与注液装置连接；首先，关闭三通阀门的注液阀门，打开三通阀门的抽真空阀门，对金属管体进行抽真空；然后，关闭三通阀门的抽真空阀门，打开三通阀门的注液阀门，对金属管体进行注液。通过设计专业的抽真空及注液系统，能够方便精准地完成抽真空及注液操作，避免操作过程中外部气体的渗入。
进一步地，烧结步骤中，铜粉的烧结温度为900-950℃，烧结时间为5-30分钟；铝粉的烧结温度为580-600℃，烧结时间为5-20分钟；镁粉的烧结温度560-580℃，烧结时间5-20分钟。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明的金属管体的壁厚为0.03-0.10毫米，其吸液芯是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的厚度均匀的金属粉末烧结毛细层，其具有多孔层结构。因此，超薄热管的气液通道分离且通畅，整体厚度完全适应手机内部狭小散热空间；吸液芯毛细力大，工作介质回流阻力小，传热性能好；吸液芯结构紧密，不易散开，力学性能好，易于弯折和压扁成型。
2、本发明的超薄热管的制作方法，调整了工艺步骤及优化了工艺参数并采用了专用设备，具有工艺步骤操作方便、生产效率高和适合批量生产的特点。本发明所采用的超薄热管弯折和压扁成型方法能有效避免制作超薄热管时出现的各种褶皱和凹陷。
附图说明
图1为实施例1所述的超薄热管的结构示意图；
图2为实施例1所述的金属管体的结构示意图；
图3为实施例1的制作方法的工艺流程图；
图4为实施例1的中心棒插入金属管体内的结构示意图；
图5为实施例1的折弯后的金属管体的结构示意图；
图6为实施例1的三通阀门与金属管体连接的结构示意图。
图中：10、金属管体；11、密闭内腔；20、吸液芯；30、工作介质；41、三通阀门；411、输出口；412、抽真空连接口；413、注液连接口；42、抽真空阀门；43、注液阀门；50、中心棒。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。
一种超薄热管，包括金属管体、吸液芯和工作介质，
金属管体的壁厚为0.03-0.10毫米，其尾部和头部均为密封端，金属管体为具有密闭内腔的扁平状金属管体；
吸液芯设置于金属管体的密闭内腔中，吸液芯是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的厚度均匀的金属粉末烧结毛细层；
工作介质填充于金属管体的密闭内腔中。
工作过程中，工作介质能够渗入金属粉末烧结毛细层进行毛细作用或受热成为蒸气。
进一步地，金属管体的尾部和头部均通过焊接形成密封端。
进一步地，金属管体的尾部设有缩口，金属管体的尾部的缩口处通过焊接形成尾部密封端，金属管体的头部通过焊接形成头部密封端。
进一步地，金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.05-0.60毫米。
进一步地，超薄热管的整体厚度为0.20-0.80毫米。
进一步地，金属粉末为铜粉、铝粉、镁粉中的一种或两种以上的混合物，金属粉末的粒径为100-500目。
进一步地，工作介质在常温下一般为液体，优选汽化潜热大、比热容高的介质，如纯水、乙醇与纯水的混合溶剂、丙酮与纯水的混合溶剂、氢氟烃134a、氨等。
一种超薄热管的制作方法，包括以下步骤：
中心棒预处理步骤：根据所需成品热管的长度确定中心棒的长度，对中心棒依次进行除油处理、烘干处理；
中心棒采用圆棒形结构，该结构主要是为了确保烧结的吸液芯厚度薄且均匀；优选采用带有超声波功能的清洗装置，清洗试剂优选热脱剂；
坯管定长步骤：根据所需成品超薄热管的长度确定金属管体的长度，裁切金属管体；
尾部缩管步骤：对经过坯管定长步骤后的金属管体的尾部进行缩口处理；
尾部缩口主要是为了方便后续焊接，确保形成密封可靠的焊缝；
坯管清洗步骤：对经过尾部缩管步骤后的金属管体依次进行除油处理、去除表面氧化层处理；
坯管烘干步骤：对经过坯管清洗步骤后的金属管体进行烘干处理；
尾部焊接步骤：对经过坯管烘干步骤后的金属管体的尾部缩口部位进行焊接处理，形成尾部密封端；优选采用TIG焊接；
灌入粉末步骤：将预设量的金属粉末灌入经过尾部焊接步骤后的金属管体内部，将经过中心棒预处理步骤后的中心棒从金属管体的头部开口处插入金属管体的内部，将金属管体水平放置，轻轻振动使灌入的金属粉末均匀分布在金属管体内部；
烧结步骤：将经过灌入粉末步骤后的金属管体连同其内部插入的中心棒一起放入还原气氛烧结炉内进行高温烧结处理，通过高温烧结后，使金属粉末粘结在金属管体的内壁上、形成金属粉末烧结毛细层；
拔出中心棒步骤：将中心棒从经过烧结步骤后的金属管体的内部拔出；
退火步骤：将经过拔出中心棒步骤后的金属管体放入还原气氛烧结炉内进行退火处理，使金属管体内壁和金属粉末烧结毛细层充分还原；
抽真空步骤：对经过退火步骤后的金属管体进行抽真空处理；对金属管体内部进行抽真空处理是为了实现管内较高的真空度，降低工作介质的沸腾温度，确保较低工作温度下，工作介质在热管内部能迅速汽化，进行正常的传热工作；
注液步骤：对经过抽真空步骤后的金属管体进行充注工作介质的操作；即向金属管体内部灌注工作介质，工作介质的质量主要由金属吸液芯的孔隙率、成品热管的长度以及热管的工作环境决定；
封口步骤：利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的管口处，标记为一次定长封口处；
二除定长步骤：对经过封口步骤后的金属管体进行二次除气与二次定长处理，利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的二除定长封口处，二除定长封口处到尾部焊接处的距离短于一次定长封口处到尾部焊接处的距离；利用切断模具将该二除定长封口处以上的管身部分切断，并将聚集在该金属管体部位内受热上升的不凝性气体一并被去除；优选利用加热沸腾排气手段去除金属管体内部残存的不凝性气体，进一步提高金属管体内的真空度；
矫直步骤：对经过二除定长步骤后的金属管体进行矫直处理；
确保后续金属管体头部焊接部位的可靠性与外观一致性；
头部焊接步骤：将经过矫直步骤后的金属管体的二除定长封口处的头部进行焊接处理，形成可靠的球形焊缝；确保金属管体头部密封可靠，无泄露，头部焊接优选采用TIG焊接。
折弯步骤：针对非直线超薄热管，使用折弯模具对经过头部焊接步骤后的金属管体进行弯折成型；
的折弯工艺在液压机上进行，使用成型模具缓慢压制圆形直热管的方式进行热管弯角的成型，能有效避免折弯过程热管管身出现塌陷，确保弯角部位过渡圆滑，无褶皱。
压扁步骤：使用压扁模具对经过折弯步骤后的金属管体进行压扁成型，达到要求厚度；压扁前对圆形热管进行一定温度的烘烤，压扁过程中压扁上下模具和热管始终处于预热状态，管内工质为饱和蒸汽状态，管体内壁承受向外的饱和蒸汽压力，该压力在压扁过程起到支撑作用，确保压扁后超薄热管身平滑，无凹陷；
检测步骤：对经过压扁步骤后的金属管体进行检测，剔除不良产品，得到合格的超薄热管；包括产品外观检测、尺寸检测和传热性能测试；
进一步地，还包括成品处理步骤：对合格的超薄热管进行成品处理，包括清洗、抛光、表面钝化。
进一步地，抽真空步骤及注液步骤采用专用的抽真空及注液系统完成；抽真空及注液系统包括三通阀门、抽真空装置和注液装置，三通阀门包括输出口、抽真空连接口和注液连接口，抽真空连接口处设有抽真空阀门，注液连接口处设有注液阀门，三通阀门的输出口与金属管体连接，三通阀门的抽真空连接口与抽真空装置连接，三通阀门的注液连接口与注液装置连接；首先，关闭三通阀门的注液阀门，打开三通阀门的抽真空阀门，对金属管体进行抽真空；然后，关闭三通阀门的抽真空阀门，打开三通阀门的注液阀门，对金属管体进行注液。通过设计专业的抽真空及注液系统，能够方便精准地完成抽真空及注液操作，避免操作过程中外部气体的渗入。
进一步地，烧结步骤中，铜粉的烧结温度为900-950℃，烧结时间为5-30分钟；铝粉的烧结温度为580-600℃，烧结时间为5-20分钟；镁粉的烧结温度560-580℃，烧结时间5-20分钟。
实施例1：
参照图1-2，一种超薄热管，包括金属管体10、吸液芯20和工作介质30；
金属管体10的壁厚为0.10毫米，其尾部和头部均为密封端，金属管体为具有密闭内腔11的扁平状金属管体；金属管体的尾部设有缩口，金属管体的尾部的缩口处通过焊接形成尾部密封端，金属管体的头部通过焊接形成头部密封端。
吸液芯20设置于金属管体10的密闭内腔11中，吸液芯20是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的厚度均匀的金属粉末烧结毛细层；
工作介质30填充于金属管体10的密闭内腔11中。工作过程中，工作介质能够渗入金属粉末烧结毛细层进行毛细作用或受热成为蒸气。
作为优选的实施方式，金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.20毫米。
作为优选的实施方式，超薄热管的整体厚度为0.80毫米。
作为优选的实施方式，金属粉末为铜粉，粒径为200-300目。
作为优选的实施方式，工作介质为纯水。
参照图3-6，一种超薄热管的制作方法，包括以下步骤：
中心棒预处理步骤：根据所需成品热管的长度确定中心棒50的长度，对中心棒依次进行除油处理、烘干处理；
坯管定长步骤：根据所需成品超薄热管的长度确定金属管体的长度，裁切金属管体；
尾部缩管步骤：对经过坯管定长步骤后的金属管体的尾部进行缩口处理；
尾部缩口主要是为了方便后续焊接，确保形成密封可靠的焊缝；
坯管清洗步骤：对经过尾部缩管步骤后的金属管体依次进行除油处理、去除表面氧化层处理；
坯管烘干步骤：对经过坯管清洗步骤后的金属管体进行烘干处理；
尾部焊接步骤：对经过坯管烘干步骤后的金属管体的尾部缩口部位进行焊接处理，形成尾部密封端；
灌入粉末步骤：将预设量的金属粉末灌入经过尾部焊接步骤后的金属管体内部，将经过中心棒预处理步骤后的中心棒从金属管体的头部开口处插入金属管体的内部，将金属管体水平放置，轻轻振动使灌入的金属粉末均匀分布在金属管体内部；具体情况可参照图4；
烧结步骤：将经过灌入粉末步骤后的金属管体连同其内部插入的中心棒一起放入还原气氛烧结炉内进行高温烧结处理，通过高温烧结后，使金属粉末粘结在金属管体的内壁上、形成金属粉末烧结毛细层；烧结温度为930-950℃，烧结时间为10-30 min。
拔出中心棒步骤：将中心棒从经过烧结步骤后的金属管体的内部拔出；
退火步骤：将经过拔出中心棒步骤后的金属管体放入还原气氛烧结炉内进行退火处理，使金属管体内壁和金属粉末烧结毛细层充分还原；
抽真空步骤：对经过退火步骤后的金属管体进行抽真空处理；
注液步骤：对经过抽真空步骤后的金属管体进行充注工作介质的操作；
封口步骤：利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的管口处，标记为一次定长封口处；
二除定长步骤：对经过封口步骤后的金属管体进行二次除气与二次定长处理，利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的二除定长封口处，二除定长封口处到尾部焊接处的距离短于一次定长封口处到尾部焊接处的距离；利用切断模具将该二除定长封口处以上的管身部分切断，并将聚集在该金属管体部位内受热上升的不凝性气体一并被去除；
矫直步骤：对经过二除定长步骤后的金属管体进行矫直处理；
头部焊接步骤：将经过矫直步骤后的金属管体的二除定长封口处的头部进行焊接处理，形成密封的球形焊缝；
折弯步骤：针对非直线超薄热管，使用折弯模具对经过头部焊接步骤后的金属管体进行弯折成型；具体情况可参照图5；
压扁步骤：使用压扁模具对经过折弯步骤后的金属管体进行压扁成型，达到要求厚度；
检测步骤：对经过压扁步骤后的金属管体进行外观检测、尺寸检测和传热性能测试，剔除不良产品，得到合格的超薄热管；
成品处理步骤：对合格的超薄热管进行成品处理，包括清洗、抛光及表面钝化处理。
作为优选的实施方式，抽真空步骤及注液步骤采用专用的抽真空及注液系统完成；抽真空及注液系统包括三通阀门41、抽真空装置和注液装置，三通阀门41包括输出口411、抽真空连接口412和注液连接口413，抽真空连接口412处设有抽真空阀门42，注液连接口处设有注液阀门43，三通阀门的输出口与金属管体连接，三通阀门的抽真空连接口412与抽真空装置连接，三通阀门的注液连接口413与注液装置连接；首先，关闭三通阀门的注液阀门，打开三通阀门的抽真空阀门，对金属管体进行抽真空；然后，关闭三通阀门的抽真空阀门，打开三通阀门的注液阀门，对金属管体进行注液。通过设计专业的抽真空及注液系统，能够方便精准地完成抽真空及注液操作，避免操作过程中外部气体的渗入。具体情况可参照图6。
实施例2：
本实施例的特点是：金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.05毫米。金属管体的壁厚为0.03毫米。超薄热管的整体厚度为0.20毫米。金属粉末为铝粉，粒径为200-300目。工作介质为丙酮与纯水以任意比混合的混合溶剂。
其它与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的特点是：金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.10毫米。金属管体的壁厚为0.05毫米。超薄热管的整体厚度为0.50毫米。金属粉末为镁粉，粒径为200-300目。工作介质为乙醇与纯水以任意比混合的混合溶剂。
其它与实施例1相同。
实施例4：
本实施例的特点是：金属粉末烧结毛细层均匀分布于金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.25毫米。金属管体的壁厚为0.05毫米。超薄热管的整体厚度为0.80毫米。金属粉末为铝粉与铜粉的混合物，铝粉中掺入少量的铜粉，铝粉200目-300目，铜粉300目-400目。工作介质为氢氟烃134a或氨。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种超薄热管，包括金属管体、吸液芯和工作介质，其特征在于，
所述金属管体的壁厚为0.03-0.10毫米，其尾部和头部均为密封端，所述金属管体为具有密闭内腔的扁平状金属管体；
所述吸液芯设置于所述金属管体的密闭内腔中，所述吸液芯是金属粉末经过高温烧结粘结在金属管体的内壁上而形成的金属粉末烧结毛细层；
所述工作介质填充于金属管体的密闭内腔中。
2.如权利要求1所述的超薄热管，其特征在于，所述金属管体的尾部和头部均通过焊接形成密封端。
3.如权利要求2所述的超薄热管，其特征在于，所述金属管体的尾部设有缩口，所述金属管体的尾部的缩口处通过焊接形成尾部密封端，所述金属管体的头部通过焊接形成头部密封端。
4.如权利要求1所述的超薄热管，其特征在于，所述金属粉末烧结毛细层均匀分布于所述金属管体的整个内壁上，金属粉末烧结毛细层的厚度为0.05-0.60毫米。
5.如权利要求1所述的超薄热管，其特征在于，所述超薄热管的整体厚度为0.20-0.80毫米。
6.如权利要求1所述的超薄热管，其特征在于，所述金属粉末为铜粉、铝粉、镁粉中的一种或两种以上的混合物，所述金属粉末的粒径为100-500目。
7.一种超薄热管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
中心棒预处理步骤：根据所需成品热管的长度确定中心棒的长度，对中心棒依次进行除油处理、烘干处理；
坯管定长步骤：根据所需成品超薄热管的长度确定金属管体的长度，裁切金属管体；
尾部缩管步骤：对经过坯管定长步骤后的金属管体的尾部进行缩口处理；
坯管清洗步骤：对经过尾部缩管步骤后的金属管体依次进行除油处理、去除表面氧化层处理；
坯管烘干步骤：对经过坯管清洗步骤后的金属管体进行烘干处理；
尾部焊接步骤：对经过坯管烘干步骤后的金属管体的尾部缩口部位进行焊接处理，形成尾部密封端；
灌入粉末步骤：将预设量的金属粉末灌入经过尾部焊接步骤后的金属管体内部，将经过中心棒预处理步骤后的中心棒从金属管体的头部开口处插入金属管体的内部，将金属管体水平放置，轻轻振动使灌入的金属粉末均匀分布在金属管体内部；
烧结步骤：将经过灌入粉末步骤后的金属管体连同其内部插入的中心棒一起放入还原气氛烧结炉内进行高温烧结处理，通过高温烧结后，使金属粉末粘结在金属管体的内壁上、形成金属粉末烧结毛细层；
拔出中心棒步骤：将中心棒从经过烧结步骤后的金属管体的内部拔出；
退火步骤：将经过拔出中心棒步骤后的金属管体放入还原气氛烧结炉内进行退火处理，使金属管体内壁和金属粉末烧结毛细层充分还原；
抽真空步骤：对经过退火步骤后的金属管体进行抽真空处理；
注液步骤：对经过抽真空步骤后的金属管体进行充注工作介质的操作；
封口步骤：利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的管口处，标记为一次定长封口处；
二除定长步骤：对经过封口步骤后的金属管体进行二次除气与二次定长处理，利用封口模具挤压冷焊密封金属管体的二除定长封口处，二除定长封口处到尾部焊接处的距离短于一次定长封口处到尾部焊接处的距离；利用切断模具将该二除定长封口处以上的管身部分切断，并将聚集在该金属管体部位内受热上升的不凝性气体一并被去除；
矫直步骤：对经过二除定长步骤后的金属管体进行矫直处理；
头部焊接步骤：将经过矫直步骤后的金属管体的二除定长封口处的头部进行焊接处理，形成密封的球形焊缝；
折弯步骤：针对非直线超薄热管，使用折弯模具对经过头部焊接步骤后的金属管体进行弯折成型；
压扁步骤：使用压扁模具对经过折弯步骤后的金属管体进行压扁成型，达到要求厚度；
检测步骤：对经过压扁步骤后的金属管体进行外观检测、尺寸检测和传热性能测试，剔除不良产品，得到合格的超薄热管。
8.如权利要求7所述的超薄热管的制作方法，其特征在于，还包括成品处理步骤：对合格的超薄热管进行成品处理，包括清洗、抛光及表面钝化处理。
9.如权利要求7所述的超薄热管的制作方法，其特征在于，抽真空步骤及注液步骤采用专用的抽真空及注液系统完成；所述抽真空及注液系统包括三通阀门、抽真空装置和注液装置，所述三通阀门包括输出口、抽真空连接口和注液连接口，所述抽真空连接口处设有抽真空阀门，所述注液连接口处设有注液阀门，所述三通阀门的输出口与金属管体连接，所述三通阀门的抽真空连接口与抽真空装置连接，所述三通阀门的注液连接口与注液装置连接；首先，关闭三通阀门的注液阀门，打开三通阀门的抽真空阀门，对金属管体进行抽真空；然后，关闭三通阀门的抽真空阀门，打开三通阀门的注液阀门，对金属管体进行注液。
10.如权利要求7所述的超薄热管的制作方法，其特征在于，烧结步骤中，铜粉的烧结温度为900-950℃，烧结时间为5-30分钟；铝粉的烧结温度为580-600℃，烧结时间为5-20分钟；镁粉的烧结温度560-580℃，烧结时间5-20分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710477183.XA CN107289802A (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种超薄热管及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710477183.XA CN107289802A (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种超薄热管及其制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107289802A true CN107289802A (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=60096714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710477183.XA Pending CN107289802A (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种超薄热管及其制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107289802A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108548441A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-09-18 | 华北电力大学 | 超薄热管吸液芯的制造方法 |
| CN109708503A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 碳元科技股份有限公司 | 一种超薄热管及其制作工艺 |
| CN111174614A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中山市洛丝特电子科技有限公司 | 热管的制备工艺 |
| CN114749881A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-15 | 浙江康盛热交换器有限公司 | 超薄壁微热管成型工艺 |
| CN115106723A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-09-27 | 上海欧展电器有限公司 | 一种用于pecvd管式炉辅热加热元件制备工艺 |
| TWI811772B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-08-11 | 南韓商Ｃｇｉ股份有限公司 | 均熱板及用於該均熱板的工作流體 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201309404A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-01 | Yeh Chiang Technology Corp | 一種薄形熱管的製造方法 |
| CN104764349A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 广东新创意科技有限公司 | 一种复合型吸液芯超薄热管及其制造方法 |
| CN104930888A (zh) * | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 江苏格业新材料科技有限公司 | 一种超薄泡沫银为吸液芯的微型热管制造方法 |
| CN106017176A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-10-12 | 华南理工大学 | 一种手机散热用超薄热管及其制造方法 |
| CN207439224U (zh) * | 2017-06-21 | 2018-06-01 | 杭州瀚亨实业有限公司 | 一种超薄热管 |
-
2017
- 2017-06-21 CN CN201710477183.XA patent/CN107289802A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201309404A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-01 | Yeh Chiang Technology Corp | 一種薄形熱管的製造方法 |
| CN104930888A (zh) * | 2014-03-18 | 2015-09-23 | 江苏格业新材料科技有限公司 | 一种超薄泡沫银为吸液芯的微型热管制造方法 |
| CN104764349A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 广东新创意科技有限公司 | 一种复合型吸液芯超薄热管及其制造方法 |
| CN106017176A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-10-12 | 华南理工大学 | 一种手机散热用超薄热管及其制造方法 |
| CN207439224U (zh) * | 2017-06-21 | 2018-06-01 | 杭州瀚亨实业有限公司 | 一种超薄热管 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108548441A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-09-18 | 华北电力大学 | 超薄热管吸液芯的制造方法 |
| CN109708503A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 碳元科技股份有限公司 | 一种超薄热管及其制作工艺 |
| CN111174614A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中山市洛丝特电子科技有限公司 | 热管的制备工艺 |
| TWI811772B (zh) * | 2021-07-20 | 2023-08-11 | 南韓商Ｃｇｉ股份有限公司 | 均熱板及用於該均熱板的工作流體 |
| CN115106723A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-09-27 | 上海欧展电器有限公司 | 一种用于pecvd管式炉辅热加热元件制备工艺 |
| CN114749881A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-15 | 浙江康盛热交换器有限公司 | 超薄壁微热管成型工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107289802A (zh) | 一种超薄热管及其制作方法 | |
| CN106017176B (zh) | 一种手机散热用超薄热管及其制造方法 | |
| CN205897915U (zh) | 一种手机散热用超薄热管 | |
| CN101839660B (zh) | 一种孔槽复合芯扁平热管及其制造方法 | |
| CN102829659B (zh) | 一种微裂纹扁平热管及其制造方法 | |
| CN102359746B (zh) | 一种齿状热管的复合吸液芯及其制造方法 | |
| TWI280344B (en) | Heat pipe containing sintered powder wick and manufacturing method for the same | |
| CN102168931B (zh) | 扁平式散热管及其制造方法 | |
| CN101844297B (zh) | 一种热管的制作方法及其热管 | |
| CN202254989U (zh) | 一种纤维烧结式微热管 | |
| CN107225376A (zh) | 一种微型超薄热管的生产工艺 | |
| CN207439224U (zh) | 一种超薄热管 | |
| CN107486553B (zh) | 铝膏及其应用 | |
| CN202734632U (zh) | 一种微裂纹扁平热管 | |
| CN110330943A (zh) | 一种液态金属高导热复合材料的制备方法 | |
| TW201309403A (zh) | 熱管的製造方法、以及製造熱管的治具 | |
| CN103419005B (zh) | 一种小热管制作工艺 | |
| CN209574862U (zh) | 一种冷冻消融针 | |
| CN106086513B (zh) | 一种电真空用铜钼合金及其制备方法 | |
| CN109055843B (zh) | 一种钼铪锆钛碳合金的制备方法 | |
| CN111426226A (zh) | 一种石墨烯热管及其制备方法 | |
| CN111174614A (zh) | 热管的制备工艺 | |
| CN114749881B (zh) | 超薄壁微热管成型工艺 | |
| CN102601372A (zh) | 一种强化冷凝传热管及其制备方法 | |
| CN107121001A (zh) | 结热管及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171024 |