CN114406266A - 一种吸液芯、相变传热装置及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸液芯、相变传热装置及制备方法，该制备方法包括以下步骤：S100、按一定质量或体积比预备第一铜粉末和第二铜粉末；S101、将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；S102、使所述第二铜粉末均匀掺混于所述第一铜粉末，获得混合粉末；S103、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中烧结，获得烧结层；S104、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体；和/或，将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，以除去所述氧化铜层。该制备方法克服了现有技术中易发的烧结过度，降低盲孔率以提高渗透率，以及提高孔隙率以提升抗压扁、折弯能力，获得的吸液芯具有有效防干烧，提高热管的热通量的有益处。

Description

一种吸液芯、相变传热装置及制备方法
技术领域
本发明涉及毛细材料制造领域，尤其涉及一种吸液芯、相变传热装置及制备方法。
背景技术
目前常用的吸液芯结构包括烧结粉末、机械加工沟槽、烧结丝网和泡沫金属。其中烧结粉末，具有较高的毛细抽吸力，并较大地改善了径向热阻，但渗透率较差；机械加工沟槽，液体流动阻力甚小、径向热阻低，但抗重力工作能力差；烧结丝网，液体回流阻力较大，且径向热阻较大，工艺重复性差又不能适应管道弯曲的情况；泡沫金属，由于制备时掺混物的气化膨胀，致使获得的孔隙偏大，毛细力不高。
现有的技术中，更普遍采用的吸液芯结构为上述的烧结粉末。然而，其烧结过程中伴随的物理过程包括：粉粒间接触面积增大；粉粒聚集；粉粒中心距缩短；气孔形状发生变化，体积缩小；从连通的气孔变成各自孤立的气孔同时气孔逐渐缩小；如继续烧结，最后大部分甚至全部气孔从其中排出。可见烧结粉末宏观上出现体积收缩、致密度提高和强度增加等现象，对烧结温度及时长要求严格。并且，为应对诸如热管的压扁、折弯等，需保证粉粒与热管内壁面以及粉粒之间的结合强度，加之粉末较细，使得粉末常易被烧结过度，导致盲孔（闭孔）增多、有效孔隙率下降，大范围孔角成为烧结颈，从而湿润性变差；并在后续工序中，吸液芯抗压扁、折弯能力不足；以及，烧结粉末沿厚度方向的孔隙不均匀性，表现为粉末越靠近管壳烧结程度越高，盲孔率越高，其原因发明人认为在于管壳导热较保护气氛的对流传热效果佳，体积收缩更快、致密度更高。
进而，实际获得的有效渗透厚度小于设计烧结粉末层厚，甚至仅在极薄顶面发生轴向毛细渗流，并且由于进入盲孔部分的减少，实际参与循环液态工质小于充入量。此外，盲孔中的气相或液相，将使得冷凝端径向热阻增加，以及顶面湿润性和径向抽吸力降低，并导致冷凝液相的轴向回流量小并且阻力大、不通畅，从而蒸发端易发干烧，热管应有的高热通量失效。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种吸液芯、相变传热装置及制备方法，用以克服相关的现有技术的不足。
为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：
第一方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、按一定质量或体积比预备第一铜粉末和第二铜粉末；其中所述第二铜粉末粒度不超过所述第一铜粉末；所述质量或体积比包括5:1-1:1；
S101、将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S102、使所述第二铜粉末均匀掺混于所述第一铜粉末，获得混合粉末；
S103、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S104、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥。
在一种可能的实施方式中，所述第二铜粉末，包括：
其经过所述氧化处理后产物，可替换为：第三粉末；和/或，铜纤维或经过表面氧化处理的所述铜纤维，或氧化铜纤维；和/或，第一液体；
其中，所述第三粉末，至少表层具有与所述第一铜粉末的不浸润性，所述表层包括所述第三粉末中粉粒表面的局部或全部；
所述第三粉末，包括氧化铜粉末、氧化亚铜粉末、氧化镁粉末、氧化钙粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、草酸亚铁粉末、二氧化钛粉末、铁粉末、镍粉末、银粉末、石墨粉末、碳粉末、经局部或全部表面镀镍处理所述第二铜粉末，或，经局部或全部表面沾染油脂的所述第二铜粉末；其中，
所述铁粉末、所述镍粉末，或所述经局部或全部表面镀镍处理所述第二铜粉末，在步骤S103中所述的将所述混合粉末装设于热管内壁面之后，还包括施加磁场以及振动，以使其耦和于所述磁场沿定向排列并呈分布密度梯度；以及，
比表面积存在差异的两种不同类型的所述第三粉末，其中比表面积大的设于所述热管的冷凝端用以获得高孔隙率，比表面积小的设于所述热管的蒸发端用以获得低孔隙率，进而形成毛细梯度；以及，
粒度存在差异的所述第三粉末，其中粒度大的设于所述热管的冷凝端用以获得高孔隙率，粒度小的设于所述热管的蒸发端用以获得低孔隙率，进而形成毛细梯度；以及，
所述铜纤维，或经过表面氧化处理的所述铜纤维，或氧化铜纤维，对应的长度包括：0.001-1mm；或1-200mm；以及，
所述第一液体，包括去离子水，用以在所述保护气氛中蒸发为蒸汽，作为所述混合粉末烧结时的液膜，起到抑制晶粒长大作用。
较优地，所述制备方法，其特征在于，还包括：
所述将所述混合粉末装设于热管内壁面，包括：在所述热管中插入棒，则在所述热管内壁面与所述棒外壁面之间的腔体装设所述混合粉末；以及，
所述高频感应焊接，包括：所述棒用以产生一定频率磁场，所述磁场分布区域包括所述棒的外围；以及，
所述放电等离子烧结，包括：所述棒至少包括外层用以通入电流，所述电流经所述混合粉末，至所述热管外壁面引出；以及，
所述微波烧结，包括：所述棒用以产生或导入微波，所述微波传播方向包括沿所述棒外壁面的法向，经所述混合粉末至所述热管外壁面。
第二方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S200、按一定质量或体积比预备第一铜粉末和第二铜粉末；其中所述第二铜粉末粒度不超过所述第一铜粉末；所述质量或体积比包括1:1-1:5；
S201、将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S202、使所述第二铜粉末均匀掺混于所述第一铜粉末，获得混合粉末；
S203、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S204、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2，以除去所述氧化铜层，并使除去所述氧化铜层之后的所述第二铜粉末与所述第一铜粉末热结为一体；
其中，所述向所述热管中通入还原性气体，还包括：以一定速度使所述还原性气体流动，用以改善所述混合粉末内部通气，以及确保所述通入开始后，埋于深部的所述氧化铜层与所述还原性气体接触的历时不低于预设时长阈值。
第三方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S300、按一定质量或体积比预备铜粉末和氧化铜粉末；其中所述氧化铜粉末粒度不超过所述铜粉末；以及所述氧化铜粉末粒径包括纳米级；以及所述质量或体积比包括5:1-1:1；
S301、使所述氧化铜粉末均匀掺混于所述铜粉末，获得混合粉末；
S302、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S303、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜；
其中，所述将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥。
第四方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S400、按一定质量或数量比预备第一铜粉末和第二铜丝；其中所述第二铜丝直径不超过所述第一铜粉末粒径；所述质量或数量比包括5:1-1:1；
S401、将所述第二铜丝进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S402、在预备的基板上，以一定间距地或呈间距梯度地并行排布所述第二铜丝，获得一层或以上所述第二铜丝构成的叠置体，并在所述叠置体内填注所述第一铜粉末，进而得到混合体；
S403、对所述混合体的外周侧壁面施加压力，在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S404、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯；
或者，
S410、按一定质量或数量比预备第一铜丝和第二铜丝；其中所述第二铜丝直径不超过所述第一铜丝；所述质量或数量比包括5:1-1:1；
S411、将所述第二铜丝进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S412、在预备的基板上，间隔地、紧挨状并行堆叠所述第一铜丝和所述第二铜丝，获得一层或以上的堆叠体；
S413、对所述堆叠体的外周侧壁面施加压力，在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S414、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯；
或者，
S420、按一定质量或数量比预备第一铜粉末和第二铜管；其中所述质量或数量比包括1:1；
S421、将所述第二铜管内壁面进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S422、将所述第一铜粉末装设于所述第二铜管内壁面，获得一层所述第一铜粉末构成的管体，所述管体与所述第二铜管共轴，进而得到叠套体；
S423、在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S424、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯。
在一种可能的实施方式中，所述制备方法，还包括：
步骤S404之后，将所述第二铜丝抽出，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯，或，将所述第二铜丝抽出，并填充铜粉末，进而获得所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯；
或者，
步骤S414之后，将所述第二铜丝抽出，进而获得对应于所述第一铜丝的吸液芯，或，将所述第二铜丝抽出，并填充铜粉末，进而获得所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯；
或者，
步骤S424中所述的将所述烧结体置于酸性溶液中之后，将所述第二铜管抽离所述第一铜粉末外围，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯。
第五方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S500、按一定质量比预备铜丝网和铜粉末；其中所述铜粉末粒径不超过所述铜丝网对应的孔径；所述质量比包括5:1-10:1；
S501、将所述铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；
S502、使所述铜粉末均匀涂覆于所述铜丝网一面和/或网孔中，再将所述铜丝网另一面紧贴于热管内壁面，并置于保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结铜丝网芯；
或，使所述铜丝网一面紧贴于热管内壁面，置于保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结铜丝网芯，再使所述铜粉末均匀涂覆于所述铜丝网另一面和/或网孔中；
S503、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2，以除去所述氧化铜层，并使除去所述氧化铜层之后的所述铜粉末与所述铜丝网热结为一体。
第六方面，本发明提供一种吸液芯，其特征在于：包括如上述第一方面中S102所述的混合粉末，或，S104所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结层；
或者，包括如上述第二方面中S204所述的一体；
或者，包括如上述第三方面中S303所述的除去所述氧化铜之后的所述烧结层；
或者，包括如上述第四方面中S404所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S414所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S424所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体；
或者，包括如上述第四方面中所述的将所述第二铜丝抽出之后，获得的对应于所述第一铜粉末或所述第一铜丝的所述烧结体，或，所述的将所述第二铜丝抽出之后，并填充铜粉末，获得的所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯，或，所述的将所述第二铜管抽离所述第一铜粉末外围，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯；
或者，包括如上述第五方面中S503所述的一体。
第七方面，本发明提供一种相变传热装置，应用于包括电子设备产品中，所述相变传热装置包括热管、均热板、回环，其特征在于，所述相变传热装置包括如上述第六方面中所述的吸液芯。
从以上技术方案可见，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供的制备方法，改善了现有技术中吸液芯诸如铜粉末、铜丝网的烧结状况，克服了现有技术中烧结温度越高，则结合强度越高而获得孔隙率和渗透率越低的难点。
本发明核心思想为基于例如铜粉末与表面氧化处理的铜粉末之间的不浸润性或熔点差异或导电性差异，降低铜粉末对烧结的高温及时长的敏感性，有效避免易发的烧结过度，特别是靠近管壳内壁面的铜粉末的烧结过度，并通过较容易实现的除去氧化产物过程，降低盲孔率并提高孔隙率，获得多尺度的毛细结构，进而提升抗压扁、折弯能力，以及提高径向和轴向的毛细抽吸力以及渗透率，使得有效渗透厚度接近粉末烧结厚度，增强回流防干烧，并且确保热管的高热通量，增加电子设备的使用寿命。本发明吸液芯能在超薄条件下呈现高毛细性能，可用于降低吸液芯厚度以获得更薄的相变传热装置，具有很好的工业应用前景。
本发明的更多特征和有益处，将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细描述。应当理解，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，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面具体的各实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
第一方面实施例
具体地，上述的步骤S100中所述的质量或体积比，还可以是数量比，可以依据需求设定。当进行所述氧化处理的所述第二铜粉末，与所述第一铜粉末的质量或体积比越大，则获得的烧结层中的孔隙率越高。所述氧化处理，对应的氧化程度不同，所述第一铜粉末中粉粒的氧化铜成分比重不同，而若完全氧化，则所述第一铜粉末包括表面及表面以下的内部全部生成为氧化铜。较优地，所述第一铜粉末进行表层氧化处理，其表层以下不进行氧化处理。所述氧化铜层，具有比表面积大特性，低导电性，并具有与所述第一铜粉末表面接触的不浸润性或浸润性差，或者称为之间的界面润湿性差和界面结合性能差，以使得在烧结时不易与所述第一铜粉末热接，成为该热接的阻挡层以妨碍或弱化浸润，从而有效避免易发的烧结过度。该浸润性可以是烧结粉粒之间在规定的时间、温度下能被粘结的能力。
所述第二铜粉末对应的粒径，可以选自微米级和/或纳米级。其中：纳米级对应的所述第二铜粉末在氧化处理时，较容易完全氧化为氧化铜粉末，进而在步骤S104后，获得对应于该氧化铜粉末的纳米级空穴，并且若该氧化铜粉末在烧结时位于所述第一铜粉末之间构成的烧结颈处，则将起到阻碍该烧结颈热接的作用。随着粒度降低，烧结速率增加。但当粒度将至纳米级，需考虑粉粒之间的团聚现象，为此可以添加一定质量的浆料，使得所述第二铜粉末掺混于所述第一铜粉末均匀，所述浆料可受热气化或可溶解于液体。在一些实施例中，要求所述混合粉末中，所述第二铜粉末粒径要小，例如微米级和/或纳米级，而相应的体积分数要大，例如30-60%，以阻止晶粒长大，降低盲孔率，从而提高渗透率。
在一个实施例中，所述第一铜粉末选自无规则形状的电解铜粉末，其粉体具有更大的孔隙率；所述第二铜粉末选自球状的雾化铜粉末。
在一个实施例中，上述步骤S100中预备的所述第二铜粉末，还掺混有铜纤维，和/或，经过表面氧化处理的所述铜纤维，和/或，氧化铜纤维；其对应的长度包括：0.001-1mm；或1-200mm。
在另一个实施例中，上述步骤S100中预备的所述第二铜粉末，替换为：铜纤维，或经过表面氧化处理的所述铜纤维，或氧化铜纤维；其对应的长度包括：0.001-1mm；或1-200mm。
上述步骤S101所述的“将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部”，在另一种可能的实施方式中，为“将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒至少表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部”。
较优地，上述的步骤S103中所述的“将所述混合粉末装设于热管内壁面”，可以通过热管中插入棒，再将所述混合粉末装填并通过振动等压实于热管内壁面与插入棒外壁面构成的腔体通道中，则所述混合粉末将受到沿所述插入棒外壁面法向的环压，使所述混合粉末密实。其有益处在于，确保在步骤S104后粉粒之间的间隙够小以产生足够的毛细力。也可以是将所述混合粉末装填于模具中或基板上，并在压实后烧结，最后对得到的烧结体进行切削、打磨或卷曲、焊接边缝，获得层状或管状或异型的吸液芯，和/或，位于外围的作为热管管壳的基板。
在又一个实施例中，上述步骤S103中所述的高频感应焊接，相较于所述预设温度烧结，使得效率更高。并且，与现有烧结技术相比，本实施例有益处在于，通过在所述第一铜粉末中，掺混具有氧化铜层的所述第二铜粉末，或所述第三粉末和/或所述第一液体，由于其之间接触表面的不浸润性或熔点差异或蒸发吸热作用，进而避免粉粒受热快、猛导致的焊接过度，使得所述混合粉末中的粉粒聚集以及粉粒中心距缩短过快，气孔形状发生变化以及体积缩小过快，从连通的气孔变成各自孤立的气孔同时气孔逐渐缩小，有些气孔甚至来不及排出而被熔融烧结颈锁闭成为盲孔，最后大部分甚至全部气孔从其中排出，从而强度较高，但粉粒中盲孔率高，获得的毛细结构有效渗透厚度小。上述的氧化铜层，具有低导电性，在所述高频感应焊接时，起到阻断电流传导作用，本身起热量低，并使得附近感应电流强度下降。而上述的第一液体，在所述高频感应焊接时，起到液相作用，用以在所述保护气氛中蒸发为蒸汽，作为所述混合粉末烧结时的液相或液膜，起到抑制晶粒长大等作用。
上述的高频感应焊接，还可以是高频接触焊接、电阻焊等。
上述的放电等离子烧结，是一种利用通-断直流脉冲电流直接通电烧结的烧结法，该通-断式直流脉冲电流的主要作用是产生放电等离子体、放电冲击压力、焦耳热和电场扩散作用，但在本发明中不同时加压，并且在步骤S103中所述的将所述混合粉末装设于热管内壁面时，例如通过预先插入棒后在热管的内壁面和插入棒的外壁面之间的腔体装设所述混合粉末，则所述插入棒为导体，用以通过电流，该电流由所述热管的外壁面引出，即所述电流沿热管径向穿过所述混合粉末。所述混合粉末厚度通常厚度有限，其中掺混的经过表面氧化处理的所述第二铜粉末将起到降低电流导通，避免所述混合粉末过度烧结作用。或者还可以采用其它通电烧结技术。
上述的第一液体，用以抑制所述第一铜粉末之间的烧结颈进一步发育，该发育将进一步导致相邻气孔的连通性降低。其在另一种可能的实施方式中，替换为在所述保护气氛中，形成该第一液体的蒸汽或饱和蒸汽，进而所述第一铜粉末或所述混合粉末在该保护氛围下的该蒸汽或饱和蒸汽中粘结。所述粘结的实现方法，包括所述烧结或所述高频感应焊接。
较优地，上述的步骤S103中所述的保护气氛，包括氩气或氦气，其对应的烧结温度，例如500-900℃，可以根据预设烧结时间确定，则预设烧结时间越短，所需烧结温度越高。但该烧结温度，需确保所述第一铜粉末与经所述氧化处理的所述第二铜粉末之间不浸润或浸润性差，或不超过所述第一铜粉末熔点，或在所述第一铜粉末熔点的0.3至0.5倍温度范围，或接近所述第一铜粉末熔点而低于所述第二铜粉末表层的氧化铜层熔点。铜熔点1083.4℃。氧化铜熔点1446℃，具有比表面积大特性，吸附气体难以脱附，有利于抑制烧结颈过度发育，但易与酸性溶液反应，进而该吸附气体难以脱附得到消除。其有益处在于，可通过提高烧结温度，以降低烧结时间，并确保粉粒之间较强的结合强度，克服了现有技术中烧结温度越高而孔隙率和吸水速率越低的难点。
较优地，上述的步骤S104中所述的热氛围，其对应的工作温度，例如200-500℃，具体可以根据预设反应时间确定，则所需预设反应时间越短，该工作温度越高；以及，步骤S104中预期获得烧结颈越少，以尽可能避免所述氧化层除去后的所述第二铜粉末与所述第一铜粉末热接而导致孔隙率降低，则所述热氛围对应的工作温度越低，并以能够满足所述氧化铜层与所述还原性气体的置换反应的最低加热温度为温度下限。优选地，所述热氛围对应的工作温度，不超过所述保护气氛对应的工作温度。其有益处在于，通过较容易实现的除去氧化产物过程，即在加热条件下氧化铜和氢气反应而生成铜单质和水，或氧化铜和一氧化碳反应而生成铜单质和二氧化碳，而其中的生成物水可通过烘干除去、二氧化碳可通过扩散稀释以及后续的热管抽真空时除去。可见，所述氧化铜层越薄，除去所述氧化铜层后粉粒之间的接触间距越小，则毛细力越强。用以降低盲孔率并提高孔隙率，进而提升径向和轴向的毛细抽吸力以及渗透率，增加有效渗透厚度接近粉末烧结厚度，增强回流防干烧，并且保持热管的高热通量，以及增加电子设备的使用寿命。本发明吸液芯能在超薄条件下呈现高毛细性能，可用于降低吸液芯厚度并获得更薄的热管，具有很好的工业应用前景。
较优地，上述的步骤S104中所述的酸性溶液，其对应的工作温度，例如20-30℃。其有益处在于，通过较容易实现的除去氧化产物过程，即氧化铜和稀盐酸反应而生成氯化铜和水，或氧化铜和稀硫酸反应而生成硫酸铜和水，而铜粉末一般不与稀盐酸或稀硫酸反应，其中氧化铜具有吸湿性，氯化铜、硫酸铜溶于水，因此可用去离子水稀释、冲洗以除去。而所述第一铜粉末通常不能与稀盐酸或稀硫酸反应。所述氧化铜层，分布位置包括对应粉粒表面的局部或全部，例如为局部，则该粉粒不具有氧化铜层的位点若与所述第一铜粉末接触，将优先在烧结气氛中热接；而具有氧化铜层的位点若与所述第一铜粉末接触，由于不浸润性难以热接在一起，并在后续酸性溶液的作用下溶解，则获得溶解后遗留下的孔隙。可见，所述氧化铜层，使得烧结过程缓慢、可控，避免烧结过度导致的孔隙率下降等，类似在溶液中起缓冲作用的成分；以及，降低所述第一铜粉末对烧结的高温及时长的敏感性，而粒径越小该敏感性越明显；以及所述氧化铜层越厚，则步骤S104后获得的毛细结构的孔隙率越高，连通性越好。从而，使得烧结层的有效渗透厚度接近粉末烧结厚度，增强回流防干烧，并且保持热管的高热通量，以及增加电子设备的使用寿命。
上述的步骤S104，可以在热管压扁、折弯等操作前进行，进而由于相应获得的高孔隙率，将在所述压扁、折弯等操作中，更好地适应形变，降低例如裂缝发生率等；也可以在热管压扁、折弯等操作后进行。
本发明制备方法制备的毛细结构，例如吸液芯，能在超薄条件下呈现高毛细性能，具体表现为，可实现小粒度铜粉末烧结层，进而在有限设计烧结厚度上得到更多的微观堆叠层，但同时能获得较大孔隙率及渗透率的有益处，可用于降低吸液芯厚度以获得更薄的热管，具有很好的工业应用前景。
上述的步骤S104中，相较于所述的“向所述热管中通入还原性气体”，所述“将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液”之后的所述烧结层中粉粒间的孔隙率更高，并且所述氧化铜层除去后的所述第二铜粉末，将位于所述第一铜粉末烧结时构成的多孔骨架或多孔“牢笼”中，两者未热接在一起并且处于可相对活动状态。此外，若所述第二铜粉末经过所述氧化处理后产物，替换为所述第三粉末，并且所述第三粉末选自所述铁粉末，则所述铁粉末和所述稀盐酸将发生置换反应而生成氯化亚铁和氢气，或所述铁粉末和所述稀硫酸将发生置换反应而生成硫酸亚铁和氢气，由于所述氯化亚铁或硫酸亚铁溶于水，经过去离子水稀释、冲洗，所述铁粉末被从所述烧结层中除去，进而留下其粉粒对应体积的微空穴，使得所述烧结层得到的孔隙率更高。
上述的步骤S104中，所述的“将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液”之前，可以经过抽真空处理，以防止所述酸性溶液在进入所述烧结层中孔隙时，由于难以排出的微气泡的存在使得所述氧化铜层无法接触到所述酸性溶液；也可以所述的“将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液”之后，配合超声，以加速所述氧化铜层与所述酸性溶液之间充分接触的耗时。并且，由于氧化铜层具有吸湿性，因此可确保其与所述酸性溶液的反应充分及顺利。需要指出的是，若所述氧化铜层，与所述还原气体或所述酸性溶液的反应不充分，或所述洗净不彻底，而残留少量或极少量所述氧化铜层，则由于氧化铜较为稳定，以及其吸湿性，并与所述第一铜粉末之间接触表面由于不浸润性而存在的间隙，可见仍具有一定有益处。
较优地，上述的第三粉末，至少表层的熔点不低于所述第一铜粉末。以使得所述第一铜粉末在烧结时，先形成骨架，而所述第三粉末在该烧结对应的温度下，具有与所述第一铜粉末接触的非浸润性或浸润性差，不致获得热接，从而降低盲孔或闭孔的出现率，以及确保孔隙率。
特殊地，上述的镍粉末或二氧化钛粉末，由于其与第一铜粉末之间接触表面的不浸润性或熔点差异，以及其稳定性较强，以及阻碍所述第一铜粉末之间相互接触。其中镍熔点1453℃。所述二氧化钛，达到纳米级例如钛白粉，则粉粒表面活性强，容易吸附大量气体，而这些吸附的气体很难脱附，进一步地阻碍所述第一铜粉末之间相互接触或接触面积；并且，步骤S104中经去离子水冲洗，可与去离子水形成悬浊液而脱离所述一铜粉末构成的多孔骨架，进而增大获得的毛细结构的渗透率。在本发明第一方面的一个实施例中，所述第二铜粉末替换为所述镍粉末或所述二氧化钛粉末，所述制备方法可以包括步骤S100至S103，可以不再执行步骤S104；进而所述镍粉末或所述二氧化钛粉末居于所述第一铜粉末经过烧结构成的多孔骨架内的孔隙中或“牢笼”中，用以抑制烧结颈过度发育，实现降低盲孔率，以及提高毛细泵力和渗透率。
特殊地，上述的碳酸钙粉末，用以在受热分解时产生二氧化碳和氧化钙，其中二氧化碳气泡将抑制盲孔形成及烧结过度；上述氢氧化钙粉末，用以在受热分解时产生水和氧化钙，以及进一步地，所述去离子水，可以由氢氧化钙受热分解获得。
特殊地，上述的石墨粉末，化学性质稳定，用以抑制烧结过度，并且具有较好的导热性、导电性，在上述的高频感应焊接中起到在所述第一铜粉末之间传导电流的作用。
可选地，所述酸性溶液中，可添加一定量的缓冲剂。
较优地，上述的熔点差异，为至少包括表层的所述第三粉末对应的熔点，大于所述第一铜粉末。
上述的碳粉末，在一个实施例中，在步骤S104之前，还可以包括步骤：对所述烧结层在热氛围下通入氧气，使得碳粉末跟氧气反应生成二氧化碳和/或一氧化碳，以及所述第一铜粉末部分或全部的裸露表面形成氧化铜层。其有益处在于，除去碳粉末获得对应的孔隙，得到高渗透性的毛细结构。进一步地，若执行步骤S104中所述的通入所述还原性气体，将除去所述氧化铜层；若执行步骤S104中所述的将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，则将溶蚀所述氧化铜层，获得相应的孔隙以及孔隙间的导通率。
上述的“经镀镍处理所述第二铜粉末”，包括：所述镀镍处理对应的部位，包括所述第二铜粉末中粉粒表面的局部或全部。所述镀镍处理的时长越长，则粉粒表面包覆区域越全面，或所述镀镍对应的包覆层越厚。
上述的所述铁粉末、所述镍粉末或所述经镀镍处理所述第二铜粉末，在步骤S103所述的将所述混合粉末装设于热管内壁面，或铺设于基板上之后，还可以包括施加磁场以及振动，以使其耦和于所述磁场对应的磁场线沿定向排列，并耦和于所述磁场对应的磁感线密度呈分布密度梯度。其有益处在于，在获得烧结并除去例如所述铁粉末后，获得沿热管轴向的高连通度渗径，降低渗透路径的迂曲度，提升渗透率和补液速度，以及径向的孔隙率分布梯度，从而增强吸液芯的传热传质能力。
上述的“经局部或全部表面沾染油脂的所述第二铜粉末”，其中所述油脂沾染于所述第二铜粉末中粉粒表面的局部或全部，用以构成与所述第一铜粉末表面接触的妨碍或弱化浸润性的阻挡层，从而有效避免易发的烧结过度。较优地，该油脂耐高温，燃点高；并可经氢氧化物（例如氢氧化钠）溶液及去离子水洗涤而除去。而氢氧化钠通常不与铜粉末反应。
上述的“所述高频感应焊接，包括：所述棒用以产生一定频率磁场，所述磁场分布区域包括所述棒的外围”，在一些实施例中，所述棒外周或内部分布有共轴的螺旋线圈，所述螺旋线圈外包覆绝缘层，当所述螺旋线圈通电，所述棒外围及其内围将产生磁场，其中所述混合粉末位于所述棒外围，进而产生感应电流而生热，获得烧结。较优地，为克服所述混合粉末分布的距离过长，以及对应的所述棒过长，导致的磁场穿透距离有限，可在所述棒外包覆多段螺旋线圈，并通常程控开关逐个通电，以使得磁场穿透深度增加，实现沿热管轴向烧结均匀。
上述的微波烧结，具有快热快冷有益处，快速升温可抑制晶粒长大，获得均匀的显微结构，空隙形状比传统烧结的圆，因而具有更好的延展性和韧性，有利于诸如热管的压扁和折弯等，并且，烧结温度亦有不同程度的降低，微波烧成温度通常较常规烧成温度低50-200℃。此外，微波可对物相进行选择性加热。其有益处在于，例如通过铜粉末与表面氧化处理的铜粉末之间的不浸润性或熔点差异，以及介电损耗差异，降低铜粉末对微波烧结的温度及时长的敏感性，避免烧结过度，以及通过步骤S104进一步提高孔隙率和渗透率。
在一些实施例中，上述步骤S101和S102之间还包括步骤：取一定量去离子水，浸润所述氧化铜层。所述氧化层比表面积大，且具有一定吸湿性。进一步增强所述氧化铜层与所述第一铜粉末接触表面的不浸润性，以使得难以热接在一起。
在一些实施例中，上述步骤S103和S104之间还包括步骤：对所述热管进行压扁；和/或，折弯。在另一些实施例中，上述步骤S104之后，还可以包括步骤：二次烧结。
第二方面实施例
具体地，上述的步骤S200中所述的质量或体积比，还可以包括数量比，可以依据需求设定。
上述步骤S204中所述的氧化铜层，其除去过程，以及所述第一铜粉末与除去所述氧化铜层的所述第二铜粉末烧结过程，同时在所述混合粉末烧结时发生，但在同一位点先发生该除去过程再发生该烧结过程，从而使得烧结过程缓慢、可控，避免烧结过度导致的孔隙率下降等，类似在溶液中起缓冲作用的成分。
结合本发明第一方面实施例，本发明第二方面的一个实施例，其中所述第二铜粉末超过所述第一铜粉末，所述质量或体积比1:1-1:5。其有益处在于，进一步在除去所述氧化铜层后得到更小粒径的铜粉末，使得粉粒间的孔隙更小，进而毛细力更大。所述质量或体积比越小，则获得的烧结层中粉粒间的孔隙越小。在另一个实施例中，经过所述氧化处理的所述第二铜粉末在所述混合粉末中所占的比例较大达5:6，则需要改善所述混合粉末内部通气，为此以一定速度或压强向所述热管中通入还原性气体，并将热量带入，降低除去所述氧化铜层的时长，提高沿厚度或走向的深度方向上的烧结后毛细结构及其强度的均一性。
第三方面实施例
具体地，上述的步骤S300中所述的质量或体积比，还可以包括数量比，可以依据需求设定。
结合本发明第一至第二方面实施例，本发明第三方面实施例，为将上述第一方面实施例中所述的第二铜粉末经过所述氧化处理后产物替换为氧化铜粉末，或将上述第一方面实施例中所述的第二铜粉末包括其粉粒的表面及内部的完全氧化。
在本发明第三方面的一个实施例中，所述氧化铜粉末粒径不超过所述铜粉末，以及所述氧化铜粉末粒径包括纳米级，所述质量或体积比5:1-1:1。其技术思路是，通过所述氧化铜粉末与所述第一铜粉接触表面的不浸润性，难以热结在一起，从而保证高孔隙率以及高导通率，所述质量或体积比越小，则孔隙率越大；以及所述氧化铜粉末中粉粒的粒径越大，则渗透性越大，以及该纳米级可替换为微米级，或纳米级复加微米级，进而调控渗透性和毛细力的平衡；并通过后续步骤S303中所述的酸性溶液，溶蚀掉纳米级粒度的氧化铜粉末，由于氧化铜粉末均匀掺混于所述混合粉末中，从而获得溶蚀构造的孔隙分布的均匀性。
第四方面实施例
具体地，所述的质量或数量比，还可以包括体积比，可以依据需求设定。
结合本发明第一至第三方面实施例，本发明第四方面实施例，为将上述作为待烧结的毛细单元的粉末类型，替换为丝线类型，进而获得毛细单元混合后构成的混合体；或，替换为线状管类型，进而获得毛细单元的粉体层均匀厚度地装设于管内壁后构成上述的叠套体。
所述丝线类型的直径及长度，依据实际需要选定。示例性地，所述丝线类型，对应的结构类型可以是长度50mm的铜丝、长度10-20mm的铜纤维，也可以是直径5mm且长度30mm的铜棒；对应的材质可以是抗拉性强的丝状或柱状的单晶铜。同样地，可以是基于通过例如构造的氧化铜层与铜接触表面的不浸润性，进而难以热接在一起，从而实现烧结的可控，防止烧结过度，并相应的获得毛细孔隙结构。所述“洗净所述酸性溶液中溶质”中所述的“溶质”，具体为所述酸性溶液除参与反应的成分之外的剩余部分。
所述叠套体对应的所述第二铜管，其内壁面在步骤S421进行所述氧化处理，以获得所述氧化铜层，基于所述氧化铜层与所述第一铜粉末接触表面的湿润性差异或浸润性差异，以及熔点差异和比表面积差异，还有导热率差异，用以抑制所述第二铜管向所述第一铜粉末的导热性能，平衡所述第一铜粉末装设于所述第二铜管内壁面后其顶底面受热环境差异，从而避免：粉末越靠近所述内壁面烧结程度越高，以及使得烧结粉末沿厚度方向的孔隙不均匀性，表现为粉末越靠近管壳，体积收缩更快、致密度更高，烧结程度越高，盲孔率越高。
进一步地，若采用步骤S424中所述的在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2，以除去所述氧化铜层，还可提高所述热氛围的温度，进行第二次烧结，其有益处在于，由于之前步骤S423已经进行过第一次烧结，实现所述第一铜粉末之间均匀受热的热接，进而该二次烧结仅需保证所述第一铜粉末获得烧结后的外壁面与所述第二铜管内壁面热接，并由于所述第二铜管较所述热气氛中对流传热更好的导热性能，因而该第二次烧结可以时长较短，从而避免所述第一铜粉末沿厚度方向上的孔隙结构非均匀性。
进一步地，若采用步骤S424中所述的将所述烧结体置于酸性溶液中，以除去所述氧化铜层，使得所述第二铜管与所述第一铜粉末对应的烧结粉体易于分离，进而得到对应于所述第一铜粉末的毛细结构，可用于推入预备的管壳中，并经烧结使该毛细结构外壁面与该管壳内壁面热接，得到热管，也可用于液体过滤、催化反应器等设备中。
在一些实施例中，上述毛细单元的粉末类型及其丝线类型的复合体，其丝线类型的微柱阵列以一定间距并垂直热管内壁面分布，微柱阵列的间隙装填其粉末类型，并且其丝线类型预备为经过表面氧化处理，该复合体经烧结后，执行步骤S404，得到相应的毛细结构。进一步地，还可以在步骤S404之后，将所述丝线类型抽出，进而获得对应于所述粉末类型的吸液芯。其有益处在于，特别对蒸发端，抽出所述丝线类型获得的孔隙通道垂直于热管内壁面，将作为蒸汽上升通道，加速蒸发传热传质效率。并且步骤S404后，相较其之前，更容易将所述丝线类型抽出。其中步骤S404可以在热管压扁、折弯等操作后进行。
在另一些实施例中，所述第二铜丝呈纤维状，均匀或呈密度梯度地掺混于所述第一铜粉末中，并经步骤S401，纤维表面获得氧化层，由于该氧化层相较于铜纤维表面更加粗糙，以及比表面积大，以克服烧结中的所述第一铜粉末之间的聚集现象，获得更高孔隙率的毛细结构。并且在步骤S404后，进一步得到更高孔隙率的毛细结构。其中步骤S404可以在热管压扁、折弯等操作后进行。
在又一些实施例中，所述第一铜粉末和所述第二铜丝之间的数量比，设置为1:1，其中所述第二铜丝的数量预备为1个，所述第二铜丝具体地为直径5mm且长度30mm的铜棒，以及所述第一铜粉末构成粉体的数量预备为1份，具体地为若干mm3。所述铜棒，即作为所述第一铜粉末烧结于热管内壁时预先插入所述热管的芯棒，该芯棒至少表层材质为铜，并经步骤S401，将该芯棒外壁面进行所述氧化处理，使其表面形成氧化铜层。其有益处在于，进一步经步骤S404之后，更容易将所述芯棒抽出，避免该芯棒抽出时对所述第一铜粉末经烧结获得烧结层的影响。
第五方面实施例
具体地，所述的质量比，还可以包括数量比或体积比，可以依据需求设定。
结合本发明第一至第四方面实施例，本发明第五方面实施例，为将上述作为待烧结的毛细单元的粉末类型，或丝线类型，进一步替换为铜丝网类型、粉末类型，进而获得毛细单元混合后构成的混合体。同样是基于通过例如构造的氧化铜层与铜接触表面的不浸润性，进而难以热接在一起，从而实现烧结的可控，防止烧结过度，并相应的获得毛细孔隙结构。
在本发明第五方面的一个实施例中，所述质量比5:1-10:1，其有益处在于，基于步骤S502中所述铜粉末在所述涂覆时进入网孔中，由于氧化层占据所述铜粉末一定体积，并且氧化层表面粗糙将很好的卡在所述网孔中，进而在除去所述氧化层之后，所述铜粉末粒径变小，有效地防止进入网孔的铜粉末完全占据所述网孔，导致网孔的毛细力失效。进一步地，由于网孔的尺寸更小，获得更大的毛细力。进一步地，由于所述铜丝网一面对应于丝线表面上涂覆的铜粉末，使得丝线的亲水性更佳，以及获得冷凝成核位点。在另一个实施例中，所述涂覆，还包括将具有所述氧化铜层的所述铜粉末压入所述网孔中。
第六方面，本发明提供一种吸液芯，其特征在于：包括如上述第一方面中S102所述的混合粉末，或，S104所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结层；
或者，包括如上述第二方面中S204所述的一体；
或者，包括如上述第三方面中S303所述的除去所述氧化铜之后的所述烧结层；
或者，包括如上述第四方面中S404所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S414所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S424所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体；
或者，包括如上述第四方面中所述的将所述第二铜丝抽出之后，获得的对应于所述第一铜粉末或所述第一铜丝的所述烧结体，或，所述的将所述第二铜丝抽出之后，并填充铜粉末，获得的所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯，或，所述的将所述第二铜管抽离所述第一铜粉末外围，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯；
或者，包括如上述第五方面中S503所述的一体。
第七方面，本发明提供一种相变传热装置，应用于包括电子设备产品中，所述相变传热装置包括热管、均热板、回环，其特征在于，所述相变传热装置包括如上述第六方面中所述的吸液芯。
第八方面，本发明提供一种电子设备，其特征在于，包括如上述第七方面中所述的相变传热装置。
需要说明的是，本发明第六方面所述的吸液芯，为多孔隙结构的一种产品类型，前述的第一至第五方面所述的制备方法实施例获得的多孔隙结构，除用于热管、均热板、换热器、电子元件的冷却等换热领域，也可以用于其他诸如催化剂载体、高效分离、微反应器、光处理、电处理、降振减噪、过滤吸附等领域的运用。本发明第七方面所述的相变传热装置，为传热装置的一种产品类型，可以理解的，等同的产品类型还可以是换热器等。
综上，上述第一至第五方面实施例中，所述的第一铜粉末、铜粉末、铜丝或铜丝网均可作为第一毛细单元对应结构类型中的一种；所述的第二铜粉末、氧化铜粉末、第二铜丝、第二铜管、铜粉末或第三粉末均可作为第二毛细单元对应结构类型中的一种；所述第一液体可以作为毛细液占据所述第一铜粉末中部分或全部的孔隙空间，或作为所述保护气氛中的蒸汽形式组分，进入所述第一铜粉末中粉粒之间构成液相或液膜；其中，所述第一毛细单元和所述第二毛细单元以一定重量或体积比预备，所述重量或体积比依据实际需求设定；以及，所述第二毛细单元经过氧化处理后，至少表层不浸润于所述第一毛细单元，或，所述第二毛细单元至少包括表层不浸润于所述第一毛细单元。
进一步地，所述第二毛细单元均匀掺混于所述第一毛细单元，构成混合体，两者接触表面由于所述不浸润性而难以热接在一起。当所述第二毛细单元尺度小于所述第一毛细单元，例如所述第二毛细单元达到纳米级或亚纳米级，则需避免所述第二毛细单元掺混于所述第一毛细单元时不均匀，例如发生聚集现象，则还需添加浆料予以改善该不均匀，所述浆料包括粘结剂等，或，采用超声波予以辅助分散均匀，或，通过化学分散，即表面改性，通过采用表面添加剂的方法，使粒子表面发生化学反应和物理作用，从而改变粒子表面状态。
更进一步地，经过对所述混合体烧结后获得烧结体，最后除去所述第二毛细单元经所述氧化处理的产物，或所述第二毛细单元，获得多孔隙结构；其中所述除去所述第二毛细单元经所述氧化处理的产物，或所述第二毛细单元，对应的方法包括以下步骤：在热氛围中，向所述多孔隙结构中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述多孔隙结构置于酸性溶液中或向所述多孔隙结构内通入所述酸性溶液，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层或所述第二毛细单元；其中所述将所述多孔隙结构置于酸性溶液中或向所述多孔隙结构内通入所述酸性溶液之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜或所述第二毛细单元之间的产物；干燥。
现有技术中，诸如常见的烧结粉末的吸液芯结构，粉末尺寸很小，比表面积大，具有较高的表面能，表面能降低是推动烧结进行的基本动力。该烧结粉末伴随的物理过程包括：粉粒间接触面积增大；粉粒聚集，滑移重排；粉粒中心距缩短；气孔形状发生变化，体积缩小；从连通的气孔变成各自孤立的气孔同时气孔逐渐缩小；粉末表面的粘结及粉末内部物质的传递和迁移；如继续烧结，最后大部分甚至全部气孔从其中排出。可见，烧结粉末宏观上出现体积收缩、致密度提高和强度增加等现象，越靠近受热良好的基板（例如管壳内壁）或粉末烧结体深层该体积收缩越明显，对烧结温度及时长要求严格。并且，为应对诸如热管的压扁、折弯等，需保证粉粒与热管内壁面以及粉粒之间的结合强度，加之粉末较细，这使得粉末常易被烧结过度，大范围孔角成为烧结颈（该孔角存在结合水层以及重力水层，有助于维持毛细力），从而湿润性变差，并导致盲孔增多、有效孔隙率下降、渗透性降低。进而，有效渗透厚度小于设计烧结粉末层厚，甚至仅在极薄顶面发生轴向毛细渗流，并且实际工作液态工质由于进入盲孔部分的减少而小于充入量，冷凝液回流量小并且阻力大、不通畅，从而蒸发端易发干烧，热管应有的高热通量失效。
与现有技术相比，本发明提供实施例至少用以克服上述技术问题，包括降低诸如烧结温度和时长控制的工艺难度，降低诸如铜粉末、铜丝、铜丝网等对烧结的高温及时长的敏感性，实现较好的质量稳定性和工艺重复率。例如，通过掺混经过所述氧化处理的所述第二铜粉末，或所述第三粉末，并基于与所述第一铜粉末接触表面的不浸润性或熔点差异，以使粉末接触表面难以在烧结时粘结，或阻碍、延缓粉末接触表面粘结，或间隔所述第一铜粉末直接接触，或阻碍物质迁移以减慢致密化、再结晶和强度获得，或阻碍粉粒间间隙连通的气孔通道闭合，进而，确保靠近受热良好的基板（例如管壳内壁）的粉末或粉末烧结体深层的体积收缩率，与浅层粉末的体积收缩率无差别或相差不大，获得沿厚度上结构相对均一的、全断面为有效渗流区域的毛细结构。从而实现避免易发的烧结过度，特别是靠近管壳内壁面的粉末的烧结过度，并通过较容易实现的除去氧化产物过程，恢复孔角以提高湿润性（进而获得多尺度的毛细结构，包括该粉粒间的接触处恢复的孔角，以及尺度较该孔角更大的多个该粉粒之间构成的间隙），并降低盲孔率、提高孔隙率以及孔隙的导通率，进而提升抗压扁、折弯能力，以及提高径向和轴向的毛细抽吸力以及渗透率，降低毛细芯重量，并使得有效渗透厚度接近粉末烧结厚度，增强回流防干烧，并且保持热管的高热通量，增加电子设备的使用寿命。
在本发明的描述中，需要指出的是，对于本发明第二至第八方面实施例中未披露的细节，请参照本发明第一方面实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的步骤，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。术语“第一”、“第二”、“第三”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必然用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，表达数量的术语“以上”表示两个或大于两个。术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、内、外、深、顶等（如果存在）指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围；在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、按一定质量或体积比预备第一铜粉末和第二铜粉末；其中所述第二铜粉末粒度不超过所述第一铜粉末；所述质量或体积比包括5:1-1:1；
S101、将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S102、使所述第二铜粉末均匀掺混于所述第一铜粉末，获得混合粉末；
S103、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S104、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二铜粉末，包括：
其经过所述氧化处理后产物，可替换为：第三粉末；和/或，铜纤维或经过表面氧化处理的所述铜纤维，或氧化铜纤维；和/或，第一液体；
其中，所述第三粉末，至少表层具有与所述第一铜粉末的不浸润性，所述表层包括所述第三粉末中粉粒表面的局部或全部；
所述第三粉末，包括氧化铜粉末、氧化亚铜粉末、氧化镁粉末、氧化钙粉末、碳酸钙粉末、氢氧化钙粉末、草酸亚铁粉末、二氧化钛粉末、铁粉末、镍粉末、银粉末、石墨粉末、碳粉末、经局部或全部表面镀镍处理所述第二铜粉末，或，经局部或全部表面沾染油脂的所述第二铜粉末；其中，
所述铁粉末、所述镍粉末，或所述经局部或全部表面镀镍处理所述第二铜粉末，在步骤S103中所述的将所述混合粉末装设于热管内壁面之后，还包括施加磁场以及振动，以使其耦和于所述磁场沿定向排列并呈分布密度梯度；以及，
比表面积存在差异的两种不同类型的所述第三粉末，其中比表面积大的设于所述热管的冷凝端用以获得高孔隙率，比表面积小的设于所述热管的蒸发端用以获得低孔隙率，进而形成毛细梯度；以及，
粒度存在差异的所述第三粉末，其中粒度大的设于所述热管的冷凝端用以获得高孔隙率，粒度小的设于所述热管的蒸发端用以获得低孔隙率，进而形成毛细梯度；以及，
所述铜纤维，或经过表面氧化处理的所述铜纤维，或氧化铜纤维，对应的长度包括：0.001-1mm；或1-200mm；以及，
所述第一液体，包括去离子水，用以在所述保护气氛中蒸发为蒸汽，作为所述混合粉末烧结时的液膜，起到抑制晶粒长大作用。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括：
所述将所述混合粉末装设于热管内壁面，包括：在所述热管中插入棒，则在所述热管内壁面与所述棒外壁面之间的腔体装设所述混合粉末；以及，
所述高频感应焊接，包括：所述棒用以产生一定频率磁场，所述磁场分布区域包括所述棒的外围；以及，
所述放电等离子烧结，包括：所述棒至少包括外层用以通入电流，所述电流经所述混合粉末，至所述热管外壁面引出；以及，
所述微波烧结，包括：所述棒用以产生或导入微波，所述微波传播方向包括沿所述棒外壁面的法向，经所述混合粉末至所述热管外壁面。
4.一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S200、按一定质量或体积比预备第一铜粉末和第二铜粉末；其中所述第二铜粉末粒度不超过所述第一铜粉末；所述质量或体积比包括1:1-1:5；
S201、将所述第二铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S202、使所述第二铜粉末均匀掺混于所述第一铜粉末，获得混合粉末；
S203、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S204、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2，以除去所述氧化铜层，并使除去所述氧化铜层之后的所述第二铜粉末与所述第一铜粉末热结为一体；
其中，所述向所述热管中通入还原性气体，还包括：以一定速度使所述还原性气体流动，用以改善所述混合粉末内部通气，以及确保所述通入开始后，埋于深部的所述氧化铜层与所述还原性气体接触的历时不低于预设时长阈值。
5.一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S300、按一定质量或体积比预备铜粉末和氧化铜粉末；其中所述氧化铜粉末粒度不超过所述铜粉末；以及所述氧化铜粉末粒径包括纳米级；以及所述质量或体积比包括5:1-1:1；
S301、使所述氧化铜粉末均匀掺混于所述铜粉末，获得混合粉末；
S302、将所述混合粉末装设于热管内壁面，并在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结层；
S303、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜；
其中，所述将所述热管置于酸性溶液中或向所述热管内通入所述酸性溶液之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥。
6.一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S400、按一定质量或数量比预备第一铜粉末和第二铜丝；其中所述第二铜丝直径不超过所述第一铜粉末粒径；所述质量或数量比包括5:1-1:1；
S401、将所述第二铜丝进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S402、在预备的基板上，以一定间距地或呈间距梯度地并行排布所述第二铜丝，获得一层或以上所述第二铜丝构成的叠置体，并在所述叠置体内填注所述第一铜粉末，进而得到混合体；
S403、对所述混合体的外周侧壁面施加压力，在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S404、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯；
或者，
S410、按一定质量或数量比预备第一铜丝和第二铜丝；其中所述第二铜丝直径不超过所述第一铜丝；所述质量或数量比包括5:1-1:1；
S411、将所述第二铜丝进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S412、在预备的基板上，间隔地、紧挨状并行堆叠所述第一铜丝和所述第二铜丝，获得一层或以上的堆叠体；
S413、对所述堆叠体的外周侧壁面施加压力，在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S414、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯；
或者，
S420、按一定质量或数量比预备第一铜粉末和第二铜管；其中所述质量或数量比包括1:1；
S421、将所述第二铜管内壁面进行氧化处理，使其表面形成氧化铜层；其中所述表面包括所述表面的局部或全部；
S422、将所述第一铜粉末装设于所述第二铜管内壁面，获得一层所述第一铜粉末构成的管体，所述管体与所述第二铜管共轴，进而得到叠套体；
S423、在保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结体；
S424、在热氛围中，向所述烧结体中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2；和/或，将所述烧结体置于酸性溶液中，所述酸性溶液包括稀盐酸或稀硫酸，以除去所述氧化铜层；
其中，所述将所述烧结体置于酸性溶液中之后，还包括以下步骤：洗净所述酸性溶液中溶质，以及所述溶质与所述氧化铜之间的产物；干燥，进而获得对应于所述烧结体的吸液芯。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，还包括：
步骤S404之后，将所述第二铜丝抽出，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯，或，将所述第二铜丝抽出，并填充铜粉末，进而获得所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯；
或者，
步骤S414之后，将所述第二铜丝抽出，进而获得对应于所述第一铜丝的吸液芯，或，将所述第二铜丝抽出，并填充铜粉末，进而获得所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯；
或者，
步骤S424中所述的将所述烧结体置于酸性溶液中之后，将所述第二铜管抽离所述第一铜粉末外围，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯。
8.一种制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S500、按一定质量比预备铜丝网和铜粉末；其中所述铜粉末粒径不超过所述铜丝网对应的孔径；所述质量比包括5:1-10:1；
S501、将所述铜粉末进行氧化处理，使其粉粒表面形成氧化铜层；
S502、使所述铜粉末均匀涂覆于所述铜丝网一面和/或网孔中，再将所述铜丝网另一面紧贴于热管内壁面，并置于保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结铜丝网芯；
或，使所述铜丝网一面紧贴于热管内壁面，置于保护气氛中，进行预设温度烧结、高频感应焊接、放电等离子烧结或微波烧结，获得烧结铜丝网芯，再使所述铜粉末均匀涂覆于所述铜丝网另一面和/或网孔中；
S503、在热氛围中，向所述热管中通入还原性气体，所述还原性气体包括CO或H2，以除去所述氧化铜层，并使除去所述氧化铜层之后的所述铜粉末与所述铜丝网热结为一体。
9.一种吸液芯，其特征在于：包括如权利要求1中S102所述的混合粉末，或，S104所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结层；
或者，包括如权利要求4中S204所述的一体；
或者，包括如权利要求5中S303所述的除去所述氧化铜之后的所述烧结层；
或者，包括如权利要求6中S404所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S414所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体，或，S424所述的除去所述氧化铜层之后的所述烧结体；
或者，包括如权利要求7中所述的将所述第二铜丝抽出之后，获得的对应于所述第一铜粉末或所述第一铜丝的所述烧结体，或，所述的将所述第二铜丝抽出之后，并填充铜粉末，获得的所述第二铜丝换填为所述填充铜粉末的吸液芯，或，所述的将所述第二铜管抽离所述第一铜粉末外围，进而获得对应于所述第一铜粉末的吸液芯；
或者，包括如权利要求8中S503所述的一体。
10.一种相变传热装置，应用于包括电子设备产品中，所述相变传热装置包括热管、均热板、回环，其特征在于，所述相变传热装置包括如权利要求9中所述的吸液芯。
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