CN109708501A - 一种大尺寸全铝相变均温板及填粉工装和制作方法 - Google Patents

一种大尺寸全铝相变均温板及填粉工装和制作方法 Download PDF

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于斌
郭凯
赵琳
李�杰
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Abstract

本发明属于传热传质技术，具体涉及一种大尺寸全铝相变均温板。本发明大尺寸全铝相变均温板包括均温板腔体、吸液芯、工作介质，其中，所述均温板腔体内设置有若干连接柱，所述吸液芯烧结后在均温板腔体内形成若干相互连接的腔体结构，工作介质设置在吸液芯腔体结构内。本发明大尺寸全铝相变均温板通过对吸液芯颗粒度的控制，可以有效提高传热性能，显著减小各热源之间热阻，消除热点，提高传热效率和热均匀性。另外，本发明还提供大尺寸全铝相变均温板制作方法及专用填粉工装。

Description

一种大尺寸全铝相变均温板及填粉工装和制作方法
技术领域
本发明属于传热传质技术，具体涉及一种大尺寸全铝相变均温板及填粉工 装和制作方法。
背景技术
均温板是以铝及铝合金为腔体结构，在腔体内部增加铝基粉末烧结制成的 吸液芯，工作介质在腔体内一定真空度环境下在热源受热快速蒸发为气态，进 行吸热，遇到冷源后凝结成液态，进行散热，液态的工作介质通过吸液芯毛细 结构回流至热端，再次进行蒸发吸热，如此反复作用。
对于为尺寸超过400mm的大尺寸功率发热元件提供高效率传热的均温板， 现有技术状况为将均温板拆分设计为较小尺寸进行传热，其缺点是各均温板之 间热阻较大，传热效率低，热均匀性较差，同时耐压强较低。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构简单、耐压强度高、热均匀性好的大尺寸 全铝相变均温板。
本发明的技术方案是：一种大尺寸全铝相变均温板，其包括均温板腔体、 吸液芯、工作介质，其中，所述均温板腔体内设置有若干连接柱，所述吸液芯 烧结后在均温板腔体内形成若干相互连接的腔体结构，工作介质设置在吸液芯 腔体结构内。
所述吸液芯由过渡层吸液芯和筋吸液芯组成，其中，筋吸液芯为工作介质 之间的吸液芯，而过渡层吸液芯为均温板腔体与工作介质之间的吸液芯。
所述过渡层吸液芯(7)粉末颗粒度在70目～90目，筋吸液芯(8)粉末 颗粒度在40目～60目。
所述吸液芯粉末材料为铝或铝合金粉，所述均温板腔体材料为铝或铝合金。
一种用于大尺寸全铝相变均温板吸液芯烧结的填粉工装，其为双边开设有 矩形槽阵列的长条铝板或铝合金板，其中，下层的矩形槽阵列用于填充吸液芯 粉，上层的矩形槽阵列为加强结构。
对应热源位置处的矩形槽尺寸大于其余矩形槽尺寸。
一种利用所述的填粉工装制作大尺寸全铝相变均温板的方法，其在均温板 腔体上下表面焊接过渡层吸液芯，然后在均温板腔体内放置填粉工装，并在填 粉工装的下层矩形槽内填充筋吸液芯粉，并烧结成型，然后取出填粉工装，在 筋吸液芯与过渡层吸液芯所形成的空腔内填充工作介质。
本发明的技术效果是：本发明大尺寸全铝相变均温板通过对吸液芯颗粒度 的控制，可以有效提高传热性能，显著减小各热源之间热阻，消除热点，提高 传热效率和热均匀性。同时通过增加腔体内部连接柱后，均温板耐压强度显著 提升，可通过内腔工作介质重量40％～60％，温度120℃，保温10分钟的耐压测 试。另外，本发明提供一种控制烧结吸液芯颗粒度分配和专用带加强槽道式专 用填粉工装和制造方法，实现了大尺寸全铝相变均温板的可靠制备，相对于现 有技术具有较大实际应用价值。
附图说明
图1为均温板内部结构剖视图
图2为增加连接柱的均温板剖视图
图3为分层控制吸液芯颗粒度示意图
1-均温板腔体、2-吸液芯、3-工作介质、4-热源、5-冷源、6-内部连接柱、7- 铝基体过渡层、8-筋吸液芯、9-加强槽道、10-填粉工装。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
请同时参阅图1和图2，本发明大尺寸全铝相变均温板包括均温板腔体、 吸液芯、工作介质。其中，所述均温板腔体内设置有若干连接柱，连接均温板 上下壁板，从而可以有效提高均温板的耐压强性能。
所述吸液芯烧结后在均温板腔体内形成若干相互连接的腔体结构，由过渡 层吸液芯和筋吸液芯组成。其中，筋吸液芯为工作介质之间的吸液芯，而过渡 层吸液芯为均温板腔体与工作介质之间的吸液芯。而所述过渡层吸液芯(7)粉 末颗粒度在70目～90目，筋吸液芯8粉末颗粒度在40目～60目，由于过渡层 吸液芯7粉颗粒度大于筋吸液芯粉颗粒度，因此过渡层吸液芯的毛细作用力较 大，利于吸附工作介质，从而可以促进工作介质的循环，提高传热性能。
另外，所述吸液芯粉末材料为铝或铝合金粉，所述均温板腔体材料为铝或 铝合金，因此重量轻，且工艺简单，便于制造。
请参阅图3，所述用于大尺寸全铝相变均温板吸液芯烧结的填粉工装，其 为双边开设有矩形槽阵列的长条铝板或铝合金板，下层的矩形槽阵列用于填充 吸液芯粉，上层的矩形槽阵列为加强结构，以减少烧结过程中的变形。
另外，对应热源位置处的矩形槽尺寸大于其余矩形槽尺寸，以使得该区域 的工作介质较多，保证传热性能。
本发明一种利用所述的填粉工装制作大尺寸全铝相变均温板的方法，其先 均温板腔体上下表面放置过渡层吸液芯，然后通过真空钎焊烧结为一体，钎焊 温度为600℃，然后在均温板腔体内放置填粉工装，并在填粉工装的下层矩形 槽内填充筋吸液芯粉，并真空烧结成型，烧结温度为600℃，然后取出填粉工 装，去除多余吸液芯，并将过渡层吸液芯与筋吸液芯进行扣合，并通过专门注 液管路向筋吸液芯与过渡层吸液芯所形成的空腔内填充工作介质，完成大尺寸 全铝相变均温板的制作。利用本发明方法，可以方便的制作较大尺寸均温板， 实际可以制作超过400mm的大尺寸均温板。

Claims (8)

1.一种大尺寸全铝相变均温板，其特征在于，包括均温板腔体、吸液芯、工作介质，其中，所述均温板腔体内设置有若干连接柱，所述吸液芯烧结后在均温板腔体内形成若干相互连接的腔体结构，工作介质设置在吸液芯腔体结构内。
2.根据权利要求1所述的大尺寸全铝相变均温板，其特征在于，所述吸液芯由过渡层吸液芯和筋吸液芯组成，其中，筋吸液芯为工作介质之间的吸液芯，而过渡层吸液芯为均温板腔体与工作介质之间的吸液芯。
3.根据权利要求1所述的大尺寸全铝相变均温板，其特征在于，所述过渡层吸液芯(7)粉末颗粒度在70目～90目，筋吸液芯(8)粉末颗粒度在40目～60目。
4.根据权利要求1所述的大尺寸全铝相变均温板，其特征在于，所述吸液芯粉末材料为铝或铝合金粉，所述均温板腔体材料为铝或铝合金。
5.一种用于大尺寸全铝相变均温板吸液芯烧结的填粉工装，其特征在于，双边开设有矩形槽阵列，其中，下层的矩形槽阵列用于填充吸液芯粉，上层的矩形槽阵列为加强结构。
6.根据权利要求5所述的填粉工装，其特征在于，对应热源位置处的矩形槽尺寸大于其余矩形槽尺寸。
7.根据权利要求5所述的填粉工装，其特征在于，为长条铝板或铝合金板。
8.一种利用权利要求5所述的填粉工装制作大尺寸全铝相变均温板的方法，其特征在于，在均温板腔体上下表面焊接过渡层吸液芯，然后在均温板腔体内放置填粉工装，并在填粉工装的下层矩形槽内填充筋吸液芯粉，并烧结成型，然后取出填粉工装，在筋吸液芯与过渡层吸液芯所形成的空腔内填充工作介质。
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