CN108627040A - 一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，公开了径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管。该径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管包括截面形状呈矩形的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体以及纤维束吸液芯。所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体由铝平板热管预成型体经整平压扁所得，厚度为1‑2mm；纤维束吸液芯被引入并扣压在通道内部的定位凸台之间。本发明径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管的两端密封，内部真空灌注工作液体。本发明的铝平板热管中，被通道内部定位凸台扣压贴紧通道内壁的纤维束吸液芯具有很高的毛细极限，可增强铝平板热管工作液体输送能力和速度，克服铝平板热管只能依靠重力辅助工作的问题，提高抗重力传热性能。

Description

一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管
技术领域
本发明涉及铝平板热管技术领域，具体涉及具有纤维束吸液芯结构的多通道铝平板热管。
背景技术
随着电子设备的广泛社会需求，电子芯片热流密度急剧增加及有效散热空间日益狭小，具有高导热率、高可靠性、热响应快、散热面积大等特点的扁平热管已经成为电子元器件散热系统优化的理想方法。现有扁平热管技术中铝平板热管以占用空间小、换热效率高和散热面积大等特点在这些狭小空间的电子产品，特别是在LED显示器件的散热系统中得到广泛应用。但是传统的铝平板热管内壁多为光滑内壁或具有挤压成型的光滑沟槽，其毛细极限均非常小，在水平方向工作时毛细作用十分有限，工作液体无法及时回流，这导致现有铝平板热管的使用场合受限，仅能在重力辅助下运行。
现有技术中，通过拉削造槽或者烧结粉末金属虽然能显著提高吸液芯的毛细性能，但限于拉削刀具的尺寸、铝粉末烧结的难度以及铝平板热管厚度方面的要求，难以制造出具有优良毛细性能的超薄铝平板热管。因此，设计一款具有高的毛细率的超薄铝平板热管对于提高铝平板热管的散热能力和抗重力性能，扩大铝平板热管的适用领域如LED显示器件散热领域等具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服传统铝平板热管毛细极限小，工作液体输送速度慢的缺点，提供了一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，解决了传统铝平板热管散热能力不足，仅能靠重力辅助运行的问题。
本发明目的通过如下技术方案实现。
径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，包括径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体和纤维束吸液芯；
所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体的横截面形状呈矩形；所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体包括多个相互独立且并行排列的通道，通道间通过加强筋隔离；
所述纤维束吸液芯置于各通道内部，由通道腔体内壁上的定位凸台进行固定；所述定位凸台成对存在，且成对的两个定位凸台之间成左右或上下对称，一对定位凸台固定一个纤维束吸液芯；所述定位凸台对引入的纤维束吸液芯具有扣压作用，将纤维束吸液芯压紧至紧贴通道内壁。
进一步地，所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管的两端密封，内部灌注工作液体。
更进一步地，所述工作液体包括丙酮、HFE-7100氟化液、三氟氯丙烯或四氟乙烷。
进一步地，所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体的厚度为1～2mm。
进一步地，所述纤维束吸液芯是由多根金属纤维相互拧结、交织在一起，呈麻花状的结构。
进一步地，所述纤维束吸液芯的材料为铜、铝或不锈钢。
进一步地，采用多孔泡沫金属或金属烧结毡替代纤维束吸液芯。
更进一步地，所述多孔泡沫金属或金属烧结毡的材料包括铜、镍、铝或不锈钢。
进一步地，所述定位凸台至少存在一对。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明中的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管采用铝材制作，内部定位凸台结构简易，可通过挤压成型得到具有所需内部特征的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管预成型体，且径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管预成型体的鼓形结构可降低将纤维束吸液芯引入至通道内部的难度；
(2)本发明的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管为通过对径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管预成型体进行整平压扁得到，厚度低至1-2mm，为超薄铝平板热管；
(3)本发明的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管中，扣压于通道内部定位凸台之间并与通道内壁紧贴的纤维束吸液芯具有很高的毛细极限，可大大增强铝平板热管工作液体输送能力和速度，克服传热铝平板热管只能依靠重力辅助工作的问题，提高抗重力传热、传质性能，并扩大铝平板热管的适用范围。
附图说明
图1为实施例1中的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管的横截面示意图；
图2为图1中I处的局部放大图；
图3为传统光滑内壁铝平板热管的横截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。
实施例1
图1所示为径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管的横截面示意图，图2为图1 中I处的局部放大图；由图1和图2可知，径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管包括径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体1和纤维束吸液芯3；
径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体1的横截面形状呈矩形；径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体1包括多个相互独立且并行排列的通道4，通道4间通过加强筋隔离；径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体1的厚度为1.5mm；
纤维束吸液芯3是由10根直径为0.1mm的铝纤维相互拧结、交织在一起，呈麻花状的结构；
纤维束吸液芯3置于各通道内部，由通道腔体内壁上的定位凸台2进行固定；定位凸台2成对存在，且成对的两个定位凸台2之间成左右或上下对称，一对定位凸台2固定一个纤维束吸液芯3，且定位凸台至少存在一对；定位凸台2对引入的纤维束吸液芯3具有扣压作用，将纤维束吸液芯3压紧至紧贴通道内壁，有效降低接触热阻；
径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管的两端密封，内部灌注工作液体；工作液体采用丙酮；
通过毛细水上升实验对具有铝纤维束吸液芯结构的铝管和光滑内壁铝管进行毛细性能对比实验，实验结果表明具有铝纤维束吸液芯结构的铝管的水上升高度可达70mm，而光滑内壁铝管没有观察到明显毛细水上升高度，说明铝纤维束吸液芯比光滑内壁具有更优异的毛细性能；因而径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管中，纤维束吸液芯3可显著增强铝平板热管的工作液体回流速度，比传统光滑内壁铝平板热管(横截面示意图如图3)有更优异的传热性能。
该径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管中，纤维束吸液芯具有高毛细率，具有优异的抗重力传热性能，能够显著扩大铝平板热管的适用范围，对于将铝平板热管引用至更多散热领域具有重要推动作用；在LED显示器件的散热系统中引入本实施例的多通道铝平板热管，利用其散热面积大的优势提高散热系统的散热能力，提高LED的光电性能，从而相应地提高LED显示器件的性能。
实施例2
径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，与实施例1的相同，不同之处在于采用包括铜、铝或不锈钢为材料的多孔泡沫金属或金属烧结毡替代纤维束吸液芯3。
本发明的实施方案并不受上述实施例限制，本领域的技术人员在不违背本发明精神与原理的前提下作出的等同变形、替换、简化，均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (7)

1.一种径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于，包括：
径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体(1)和纤维束吸液芯(3)；
所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体(1)的横截面形状呈矩形；所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体(1)包括多个相互独立且并行排列的通道(4)，通道间通过加强筋隔离；
所述纤维束吸液芯(3)置于各通道内部，由通道腔体内壁上的定位凸台(2)进行固定；所述定位凸台(2)成对存在，且成对的两个定位凸台(2)之间成左右或上下对称，一对定位凸台(2)固定一个纤维束吸液芯(3)；所述定位凸台(2)对引入的纤维束吸液芯(3)具有扣压作用，将纤维束吸液芯(3)压紧至紧贴通道内壁。
2.如权利要求1所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：两端密封，内部灌注工作液体。
3.如权利要求2所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：所述工作液体包括丙酮、HFE-7100氟化液、三氟氯丙烯或四氟乙烷。
4.如权利要求1所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：所述径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管主体(1)的厚度为1～2mm。
5.如权利要求1所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：所述纤维束吸液芯是由多根金属纤维相互拧结、交织在一起，呈麻花状的结构；所述纤维束吸液芯的材料为铜、铝或不锈钢。
6.如权利要求1所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：采用多孔泡沫金属或金属烧结毡替代纤维束吸液芯；所述多孔泡沫金属或金属烧结毡的材料包括铜、镍、铝或不锈钢。
7.如权利要求1所述的径向沟槽烧结复合吸液芯平板热管，其特征在于：所述定位凸台至少存在一对。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113218226A (zh) * 2021-04-29 2021-08-06 中南大学 一种具有铝质毛细结构的薄型可变形散热结构及其制备方法

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CN107062964A (zh) * 2017-05-09 2017-08-18 华南理工大学 具有纤维束吸液芯结构的多通道铝平板热管的制备方法
CN206832105U (zh) * 2017-05-09 2018-01-02 华南理工大学 具有纤维束吸液芯结构的多通道铝平板热管

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