CN110303153B - 一种毛细芯的加工方法及其与管壳的装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环路热管蒸发器技术领域,具体涉及一种毛细芯的加工方法,并进一步公开了所述毛细芯与管壳的装配方法。本发明所述毛细芯的加工方法,在现有金属粉末原料中添加粘结剂,并通过等静压成型制得生坯,再以生坯条件下机加工槽道后进行烧结的方式制得。本发明所述毛细芯与管壳的装配方法,通过在管壳内壁处涂覆添加有粘合剂的浆料并形成粘结性涂层的方式,仅仅通过将毛细芯插入壳体中静置晾干即可在高温烧结后使得管壳与毛细芯紧密粘连在一起,有效解决了现有技术中装配方式对毛细芯外形尺寸精度要求较高的问题;同时,整个工艺具有加工方式简单、加工时间较短以及加工成本较低的优势。
Description
技术领域
本发明属于环路热管蒸发器技术领域,具体涉及一种毛细芯的加工方法,并进一步公开了所述毛细芯与管壳的装配方法。
背景技术
环路热管被广泛用于各种高热流密度器件领域发热元器件的冷却散热,其依靠蒸发器中的毛细抽力驱动工质循环,利用工质相变传热的环路系统,是由普通热管发展而来的一种分体式热管。与普通热管相比,环路热管的不同之处在于,其毛细芯结构只存在于蒸发器中,且蒸发器和冷凝器是相互分离的,使得蒸汽管路和液体管路就可以任意布置,环路热管具有更广泛的应用范围。此外,环路热管具有传热能力强,等温性好,传输距离长等优点,是一种理想的散热布置。
环路热管的核心单元为蒸发器,其对整个环路热管的运行提供驱动动力,直接关系到整个环路热管系统的性能,而蒸发器的核心部件即为管壳与毛细芯的装配组件。其主要工作原理为:热量通过环路热管蒸发器中传递到毛细芯外表面,介质在蒸发器毛细芯外表面蒸发,产生的蒸气从槽道流出进入蒸汽管线,继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷,回流液体经液体管线进入液体干道对蒸发器毛细芯进行补给,并如此循环;而介质的循环是由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动,无需外加动力,以此来实现热量的转移,达到散热的目的。
目前,环路热管用的毛细芯大多是采用冷压成型烧结工艺制得,如中国专利CN103182509A公开的环路热管用多孔毛细芯,但其结构非常单一,且其尺寸精度较低,而且毛细芯烧结后需对其外表面进行机加工处理,以此达到高精度尺寸的要求。但常规的机加工不仅会使多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞,严重影响毛细芯性能,而且会增大制作的成本。因此,采用常规的冷压成型烧结工艺制备的毛细芯在使用性能上存在一定的缺陷。
除了毛细芯的性能外,环路热管蒸发器中管壳与毛细芯的装配情况也对其性能具有较大的影响。现有常规管壳与毛细芯的装配通常采用过盈热压方式进行装配,如中国专利CN106134423A公开的一种环路热管蒸发器中不锈钢管壳与毛细芯的装配方法,由于整个装配结构需要较高的紧密型,故对管壳内孔尺寸及其毛细芯的外形尺寸精度要求非常之高,因此,管壳内尺寸及其毛细芯外形尺寸均是后续的机加工保证。
然而,由于一般毛细芯均为冷等静压压制成型,故结构一般只能为圆柱、正方形和长方形,并且鉴于其外形尺寸和压力、装粉的疏松有关,公差一般均在±0.5mm左右,无法满足后续装配工艺对毛细芯外形尺寸公差需控制在0.01mm的范围内的要求,故而只能在烧结后进行槽道加工以保证外形尺寸要求,然而烧结后的毛细芯表面上已无法进行加工槽道,只能在壳体上加工,这样严重的增加了加工难度、加工周期及其加工成本。同时,管壳内一般采用线切割、高精铣床等方法加工出槽道,毛细芯外形尺寸一般也靠高精车来保证,并且线切割及其它高精度加工方法会增大制作成本与难度,这也导致毛细芯和管壳的制造工艺非常复杂,造价也非常高。
因此,开发一种加工及装配工艺简单、可控,且可实现工业化批量生产的多孔毛细芯及其装配结构,对于实现毛细芯结构多样化,以及解决多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞而严重影响毛细芯性能的缺陷问题,具有重要的意义。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种毛细芯的加工方法,以解决现有技术中多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞而严重影响毛细芯性能的问题;
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种毛细芯与管壳的装配方法,以解决现有技术工艺对多孔毛细芯和管壳的尺寸精度要求,导致加工复杂且成本较高的问题。
为解决上述技术问题,本发明所述的一种毛细芯的加工方法,包括如下步骤:
(1)取选定的粘结剂加热融化,并添加选定的金属粉末混匀,经冷却后过筛,得到粉末物料,备用;
所述粘结剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、丙三醇、石蜡、甲基纤维素、尿素中的至少一种;
所述金属粉末包括304不锈钢粉、304L不锈钢粉、316不锈钢粉、316L不锈钢粉、镍粉、铜粉等烧结可生成固体的金属粉末中的至少一种;
(2)将筛分后的所述粉末物料倒入成型模具中,振实后密封模具,并置于冷等静压机中,控制成型压力100-240MPa进行压制成型120-240s,得到生坯;
(3)在所述生坯的外表面铣出所需槽道,得到所需结构的毛细芯生坯;
(4)将所述毛细芯生坯在氧化铝粉保护下,于700-1200℃进行还原性气体或真空烧结,即得所需毛细芯。
具体的,所述步骤(1)中,所述加热融化步骤温度为60-120℃。
具体的,所述步骤(1)中,所述粘结剂与所述金属粉末的质量比为1-8:92-99。
具体的,所述步骤(1)中,所述金属粉末的粒度为10-80μm,所述过筛步骤为过40-120目筛。
具体的,所述步骤(2)中,所述粉末物料的用量按照毛细芯孔隙率及其模具闭合高度进行选取。
具体的,所述步骤(2)中,所述振实步骤的时间为2-6min。
具体的,所述步骤(3)中,控制铣床转速为2000-3000转/分钟,进给速度为1-3米/分钟。
具体的,所述步骤(4)中,所述氧化铝粉的粒度为60-240目。
具体的,所述步骤(4)中,如所述金属粉末选择不锈钢粉末,则烧结温度控制为1080-1200℃;若金属粉末选择镍粉、铜粉,则烧结温度控制为700-900℃。
具体的,所述步骤(4)中,所述烧结步骤的温度控制包括:升温至150-200℃,保温2-4小时,再以0.5-2℃/min的速率逐渐升温至700-1200℃,并保温1-4小时。
本发明还公开了一种毛细芯与管壳的装配方法,包括如下步骤:
(a)按照所述方法加工得到所需毛细芯;
(b)取选定粘结剂、金属粉末和水混匀,得到混合浆料,并将其均匀涂覆于待装配管壳的内表面形成涂层,随后将制得毛细芯插入所述管壳中,得到装配体,静置;
所述粘结剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、丙三醇、甲基纤维素中的至少一种;
所述金属粉末包括304不锈钢粉、304L不锈钢粉316不锈钢粉、316L不锈钢粉、镍粉、铜粉中的至少一种;
(c)将所述装配体在氧化铝粉保护下,于700-1200℃进行还原性气体或真空烧结,即可。
具体的,所述步骤(b)中,所述混合浆料包括如下质量含量的组分:
粘结剂 1%-5wt%;
金属粉末 49-70wt%;
水 余量。
具体的,所述步骤(b)中,所述金属粉末的粒度为2-20μm。
具体的,所述步骤(b)中,控制所述涂层的厚度为0.1-0.2mm。
具体的,所述步骤(b)中,所述静置时间为1-2h。
具体的,所述步骤(c)中,所述氧化铝粉的粒度为60-240目。
具体的,所述步骤(c)中,如所述金属粉末选择不锈钢粉末,则烧结温度控制为1080-1200℃;若金属粉末选择镍粉、铜粉,则烧结温度控制为700-900℃。
具体的,所述步骤(c)中,所述烧结步骤的温度控制包括:升温至150-200℃,保温1-2小时,再以0.5-3℃/min的速率升温至700-1200℃,保温0.5-2小时。
本发明所述毛细芯的加工方法,在现有金属粉末原料中添加粘结剂,并通过等静压成型制得生坯,再以生坯条件下机加工槽道后进行烧结的方式制得。所述粘结剂的添加有助于增加毛细芯孔隙率,提高工质吸入量,从而提高毛细芯换热效率,还可以使冷等静压压制成型的毛细芯生坯具有很高的强度和韧性,这样可以实现生坯条件下进行机加工槽道,或改变其现有的形状,从而解决现有技术中烧结后毛细芯的孔隙被加工碎屑堵塞的问题。而采用在生坯条件下按照设计形状和结构进行机加工槽道后烧结的方式,通过在烧结前进行对其槽道、外表面形状进行加工,后用高压气枪将其表面多余粉末清除,不仅可以解决毛细芯孔隙被加工碎屑堵塞的问题,而且可以按要求添加槽道或改变其现有的形状,解决了毛细芯结构单一,外形尺寸精度低的问题,实现毛细芯结构多样化,可以满足不同领域的需求;同时,相比于现有技术中烧结后再进行管壳槽道加工的方式必须控制外形尺寸公差在0.01mm内的工艺而言,本发明方案只需控制毛细芯的尺寸公差为±0.1mm,即可以满足后续装配的精度等性能要求,大幅降低了加工难度、加工周期和加工成本。另外,本发明所述方法在生坯毛细芯加工完成后,将其四周用氧化铝粉保护下进行烧结的方式,有效保证了烧结后毛细芯的圆度或平面度,减少不必要的变形,有助于后期装配的顺利进行问题,而且烧结后的毛细芯性能在大概相同的平均孔径和孔隙度的前提下,渗透性能会比现有工艺的要高出20%-30%。如现有工艺制作的毛细芯平均孔径为3μm左右、孔隙度为55%左右,其渗透性一般仅在4.0-4.4×10-14m2,而本发明制作的毛细芯的渗透性一般在5.1-5.6×10- 14m2。
本发明所述毛细芯与管壳的装配方法,通过在管壳内壁处涂覆添加有粘合剂的浆料并形成粘结性涂层的方式,仅仅通过将毛细芯插入壳体中静置晾干即可在高温烧结后使得管壳与毛细芯紧密粘连在一起,使得所述毛细芯±0.1mm的尺寸公差即可满足后续装配精度需要,有效解决了现有技术中装配方式对毛细芯外形尺寸精度要求较高的问题;同时,由于粘合剂、水的挥发,会在壳体与毛细芯结合处形成平均孔径为1-10μm的孔隙,起到增加毛细芯毛细吸力的作用,并增加了换热面积,提高了换热效果;并且,本发明所述经高温烧结进行装配的方式,一次烧结数量可以达到一万支以上,可以实现产品的工业化批量生产。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中,
图1为本发明实施例1中毛细芯成型模具的结构示意图;
图2为本发明实施例1中制得毛细芯的产品示意图;
图3为本发明实施例1中制得毛细芯表面的扫描电镜照片;
图4为本发明实施例1中毛细芯与管壳装配组件的剖面示意图;
图5为本发明实施例2中制得毛细芯的产品示意图;
图6为本发明实施例2中毛细芯与管壳装配组件的剖面示意图;
图7为本发明实施例5中制得毛细芯的产品示意图;
图8为本发明实施例5中毛细芯与管壳装配组件的剖面示意图;
图中附图标记表示为:1-外橡胶套,2-橡胶塞,3-芯杆,4-毛细芯,5-管壳,6-涂层。
具体实施方式
实施例1
如图2所述的毛细芯产品结构示意图,本实施例制备的毛细芯为长150mm、外直径10mm、内孔直径5mm的316L不锈钢毛细芯。
本实施例加工毛细芯采用的等静压模具结构如图1所示,将形成所述毛细芯的物料置于所述模具的外橡胶套1内,在所述芯杆3的位置处形成空心结构,物料添加后将所述橡胶塞2密闭封紧,经压制成型即可得到毛细芯4。
本实施例所述毛细芯的具体加工工艺包括如下步骤:
(1)按照石蜡2wt%、聚乙二醇2wt%、316L粉末(粒度:25-30μm)96wt%的比例,取所述粘结剂加热60-120℃至融化,并与所述金属粉末进行混合,混合均匀后用60目筛子将团聚的粉末分开,并去除团聚大颗粒;
(2)称取80g混合后的金属粉末物料,均匀倒入如图1所示的模具中,震动2分钟后用橡胶塞密封;随后将模具放入冷等静压机中,控制压力120MPa进行保压处理180s,可以制备出毛细芯的生坯,其长度为150mm,但此时生坯外形无槽道;
(3)将成型的生坯放入普通铣床卡具工装中固定,控制转速3000转/分钟,进给速度1.5米/分钟,在生坯外表面铣出6个槽道,随后用高压气枪将其表面多余粉末清除,得到毛细芯生坯;
(4)将待烧结的毛细芯生坯垂直放置在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,并放入气氛炉中进行还原性气体烧结,烧结过程中先从室温升温至150℃,进行保温2小时,再以1℃/min的速率逐渐升温至1160度,进行保温3小时,脱模即得所需毛细芯(不锈钢)。本实施例所述毛细芯表面的扫描电镜照片如图3所示。
本实施例所述毛细芯与管壳装配组件的结构如图4所示,具体的装配方法包括如下步骤:
(a)按照上述步骤(1)-(4)制备得到所需毛细芯4;
(b)按照丙三醇2wt%、甲基纤维素2wt%、316L粉末(粒度5-15μm)50wt%和水46wt%的比例进行均匀混合,形成有一定粘度的混合物浆料;并将所述浆料均匀的涂覆在管壳5的内表面,形成厚度为0.1-0.2mm的涂层6,随后将毛细芯4插入所述管壳5中静置1-2h晾干,并在晾干后将多余粉末清除干净,形成装配体;
(c)将所述装配体垂直放置在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,并放入气氛炉中进行还原性气体烧结,烧结过程中先升温至150℃,保温1小时,再以0.5℃/min的速率逐渐升温至1120℃,保温0.5小时,即可。
本实施例中,所述毛细芯平均孔径为6-10μm,孔隙度为55%,整体渗透率为3.5*E-12。
实施例2
如图5所述的毛细芯产品结构示意图,本实施例制备的毛细芯为长×宽×高:100mm×60mm×5mm带有槽道的毛细芯,其与铜制管壳装配,具体加工步骤如下:
(1)按照聚乙烯醇4wt%、铜粉(粒度50-60μm)96wt%的比例,取所述粘结剂于60-120℃加热融化并与所述金属粉末进行混合,混合均匀后用60目筛子将团聚的粉末分开,并去除团聚大颗粒;
(2)称取110g左右混合的铜粉末物料,均匀倒入相应模具中,震动2分钟后用橡胶塞密封,随后将模具放入冷等静压机中,控制压力100MPa进行保压处理120s,可以制备出毛细芯的生坯,但此时外形无槽道;
(3)将成型的生坯放入普通铣床卡具工装中固定,控制转速3000转/分钟,进给速度1.5米/分钟,在生坯外表面铣出32个槽道。后用高压气枪将其表面多余粉末清除,得到毛细芯生坯;
(4)将待烧结的毛细芯生坯平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至150℃,保温2小时,再以1℃/min的速率逐渐升温至850度,保温3小时,脱模即得所需毛细芯。
本实施例所述毛细芯与管壳装配组件的结构如图6所示,具体的装配方法包括如下步骤:
(a)按照上述步骤(1)-(4)制备得到所需毛细芯4;
(b)按照丙三醇1wt%、甲基纤维素2wt%、铜粉(粒度30-35μm)49wt%和水48wt%的比例进行均匀混合,形成有一定粘度的混合物浆料;并将所述浆料均匀的涂覆在管壳5内的台阶表面上,形成厚度为0.1-0.2mm的涂层6,再将毛细芯4放入管壳5中静置1-2h晾干,并将晾干后将多余粉末清除干净,形成装配体;
(c)将所述装配体平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至150℃,保温1小时,再以0.5℃/min的速率逐渐升温至820℃,保温0.5小时,即可。
本实施例中,所述毛细芯平均孔径为30-40μm,孔隙度为58%,整体渗透率为2.01*E-03。
实施例3
如图2所述的毛细芯产品结构示意图,本实施例制备的毛细芯为长150mm、外直径10mm、内孔直径5mm的304L不锈钢毛细芯,本实施例加工毛细芯采用的等静压模具结构如图1所示。
本实施例所述毛细芯的具体加工工艺包括如下步骤:
(1)按照丙三醇1wt%、304L粉末(粒度25-30μm)99wt%的比例,取所述粘结剂加热60-120℃至融化,并与所述金属粉末进行混合,混合均匀后用60目筛子将团聚的粉末分开,并去除团聚大颗粒;
(2)称取80g混合后的金属粉末物料,均匀倒入如图1所示的模具中,震动6分钟后用橡胶塞密封;随后将模具放入冷等静压机中,控制压力180MPa进行保压处理240s,可以制备出毛细芯的生坯,但此时生坯外形无槽道;
(3)将成型的生坯放入普通铣床卡具工装中固定,控制转速2000转/分钟,进给速度1米/分钟,在生坯外表面铣出6个槽道,随后用高压气枪将其表面多余粉末清除,得到毛细芯生坯;
(4)将待烧结的毛细芯生坯垂直放置在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,并放入气氛炉中进行还原性气体烧结,烧结过程中先从室温升温至200℃,进行保温4小时,再以2℃/min的速率逐渐升温至1200度,进行保温3小时,脱模即得所需毛细芯。本实施例所述毛细芯表面的扫描电镜照片如图3所示。
本实施例所述毛细芯与管壳装配组件的结构如图4所示,具体的装配方法包括如下步骤:
(a)按照上述步骤(1)-(4)制备得到所需毛细芯4;
(b)按照聚乙二醇1wt%、304L粉末(粒度5-15μm)70wt%和水29wt%的比例进行均匀混合,形成有一定粘度的混合物浆料;并将所述浆料均匀的涂覆在管壳5的内表面,形成厚度为0.1-0.2mm的涂层6,随后将毛细芯4插入所述管壳5中静置1-2h晾干,并在晾干后将多余粉末清除干净,形成装配体;
(c)将所述装配体垂直放置在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,并放入气氛炉中进行还原性气体烧结,烧结过程中先升温至200℃,保温2小时,再以3℃/min的速率逐渐升温至1200℃,保温1小时,即可。
实施例4
如图5所述的毛细芯产品结构示意图,本实施例制备的毛细芯为长×宽×高:100mm×60mm×5mm带有槽道的毛细芯,其与管壳丝网装配,具体加工步骤如下:
(1)按照丙三醇4wt%、甲基纤维素4wt%、铜粉(粒度50-60μm)92%的比例,取所述粘结剂于60-120℃加热融化并与所述金属粉末进行混合,混合均匀后用60目筛子将团聚的粉末分开,并去除团聚大颗粒;
(2)称取110g左右混合的铜粉末物料,均匀倒入相应模具中,震动2分钟后用橡胶塞密封,随后将模具放入冷等静压机中,控制压力240MPa进行保压处理150s,可以制备出毛细芯的生坯,但此时外形无槽道;
(3)将成型的生坯放入普通铣床卡具工装中固定,控制转速3000转/分钟,进给速度3米/分钟,在生坯外表面铣出32个槽道,后用高压气枪将其表面多余粉末清除,得到毛细芯生坯;
(4)将待烧结的毛细芯生坯平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至200℃,保温3小时,再以0.5℃/min的速率逐渐升温至850度,保温1小时,脱模即得所需毛细芯。
本实施例所述毛细芯与管壳装配组件的结构如图6所示,具体的装配方法包括如下步骤:
(a)按照上述步骤(1)-(4)制备得到所需毛细芯4;
(b)按照聚乙烯醇2wt%、聚乙二醇3wt%、铜粉(粒度30-35μm)60wt%和水35wt%的比例进行均匀混合,形成有一定粘度的混合物浆料;并将所述浆料均匀的涂覆在管壳5内的台阶表面上,形成厚度为0.1-0.2mm的涂层6,再将毛细芯4放入管壳5中静置1-2h晾干,并将晾干后将多余粉末清除干净,形成装配体;
(c)将所述装配体平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至200℃,保温1小时,再以2℃/min的速率逐渐升温至850℃,保温2小时,即可。
实施例5
如图7所述的毛细芯产品结构示意图,本实施例制备的毛细芯为长×宽×高:50mm×25mm×2mm带有槽道的毛细芯,其与不锈钢管壳装配,具体加工步骤如下:
(1)按照聚乙二醇3wt%、甲基纤维素3wt%、镍粉(粒度15-25μm)94%的比例,取所述粘结剂于60-120℃加热融化并与所述金属粉末进行混合,混合均匀后用60目筛子将团聚的粉末分开,并去除团聚大颗粒;
(2)称取12g左右混合的铜粉末物料,均匀倒入相应模具中,震动2分钟后用橡胶塞密封,随后将模具放入冷等静压机中,控制压力240MPa进行保压处理150s,可以制备出毛细芯的生坯,但此时外形无槽道;
(3)将成型的生坯放入普通铣床卡具工装中固定,控制转速3000转/分钟,进给速度3米/分钟,在生坯外表面铣出16个槽道,后用高压气枪将其表面多余粉末清除,得到毛细芯生坯;
(4)将待烧结的毛细芯生坯平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至200℃,保温3小时,再以0.5℃/min的速率逐渐升温至860度,保温1小时,脱模即得所需毛细芯。
本实施例所述毛细芯与管壳装配组件的结构如图8所示,具体的装配方法包括如下步骤:
(a)按照上述步骤(1)-(4)制备得到所需毛细芯;
(b)按照聚乙烯醇2wt%、聚乙二醇2wt%、镍粉(粒度5-15μm)60wt%和水35wt%的比例进行均匀混合,形成有一定粘度的混合物浆料;并将所述浆料均匀的涂覆在管壳内的台阶表面上,形成厚度为0.1-0.2mm的涂层,再将毛细芯放入管壳中静置1-2h晾干,并将晾干后将多余粉末清除干净,形成装配体;
(c)将所述装配体平放在烧结工装上,四周用60-240目氧化铝粉保护,进行真空烧结,烧结过程中先升温至200℃,保温1小时,再以2℃/min的速率逐渐升温至820℃,保温2小时,即可。
本实施例中,所述毛细芯平均孔径为4-8μm,孔隙度为58%,整体渗透率为1.6*E-11。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种毛细芯的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)取选定的粘结剂加热融化,并添加选定的金属粉末混匀,经冷却后过筛,得到粉末物料,备用;
所述粘结剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、丙三醇、石蜡、甲基纤维素、尿素中的至少一种;
所述金属粉末包括304不锈钢粉、304L不锈钢粉、316不锈钢粉、316L不锈钢粉、镍粉、铜粉中的至少一种;
(2)将筛分后的所述粉末物料倒入成型模具中,振实后密封模具,并置于冷等静压机中,控制成型压力100-240MPa进行压制成型120-240s,得到生坯;
(3)在所述生坯的外表面铣出所需槽道,得到所需结构的毛细芯生坯;
(4)将所述毛细芯生坯在氧化铝粉保护下,于700-1200℃进行还原性气体或真空烧结,即得所需毛细芯。
2.根据权利要求1所述的毛细芯的加工方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述粘结剂与所述金属粉末的质量比为1-8:92-99。
3.根据权利要求2所述的毛细芯的加工方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述金属粉末的粒度为10-80μm,所述过筛步骤为过40-120目筛。
4.根据权利要求3所述的毛细芯的加工方法,其特征在于,所述步骤(3)中,控制铣床转速为2000-3000转/分钟,进给速度为1-3米/分钟。
5.根据权利要求1-4任一项所述的毛细芯的加工方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述烧结步骤的温度控制包括:升温至150-200℃,保温2-4小时,再以0.5-2℃/min的速率逐渐升温至700-1200℃,并保温1-4小时。
6.一种毛细芯与管壳的装配方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)按照权利要求1-5任一项所述方法加工得到所需毛细芯;
(b)取选定粘结剂、金属粉末和水混匀,得到混合浆料,并将其均匀涂覆于待装配管壳的内表面形成涂层,随后将制得毛细芯插入所述管壳中,得到装配体,静置;
所述粘结剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、丙三醇、甲基纤维素中的至少一种;
所述金属粉末包括304不锈钢粉、304L不锈钢粉316不锈钢粉、316L不锈钢粉、镍粉、铜粉中的至少一种;
(c)将所述装配体在氧化铝粉保护下,于700-1200℃进行还原性气体或真空烧结,即可。
7.根据权利要求6所述的毛细芯与管壳的装配方法,其特征在于,所述步骤(b)中,所述混合浆料包括如下质量含量的组分:
粘结剂 1%-5wt%;
金属粉末 49-70wt%;
水 余量。
8.根据权利要求7所述的毛细芯与管壳的装配方法,其特征在于,所述步骤(b)中,所述金属粉末的粒度为2-20μm。
9.根据权利要求8所述的毛细芯与管壳的装配方法,其特征在于,所述步骤(b)中,控制所述涂层的厚度为0.1-0.2mm。
10.根据权利要求6-9任一项所述的毛细芯与管壳的装配方法,其特征在于,所述步骤(c)中,所述烧结步骤的温度控制包括:升温至150-200℃,保温1-2小时,再以0.5-3℃/min的速率升温至700-1200℃,保温0.5-2小时。
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