CN115568187A - 一种液冷板的加工成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种液冷板的加工成型方法,采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品,可以省略热冲压这一步骤,实现双层铝合金非等界面热键合,使得铝合金板之间的结合密封性好、强度高,可避免流道回路中的冷却液发生泄漏,制备得到的液冷板的弯曲度强度更高、韧度更好、散热性也更佳,且简化了制备工序,加工效率更高,生产成本更低;液冷板内部设置有可供冷却液流通的腔室,顶面为换热板,底面为防凝板,防凝板远离所述换热板一侧设置有防凝水层。整个液冷板的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高。

Description

一种液冷板的加工成型方法
技术领域
本发明涉及液冷板技术领域,具体涉及一种液冷板的加工成型方法。
背景技术
电子元器件是电子元件和小型的机器、仪器的组成部分,其本身常由若干零件构成,可以在同类产品中通用;常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件,是电容、晶体管、游丝、发条等电子器件的总称。常见的有二极管等。电子元器件包括:电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路、各类电路、压电、晶体、石英、陶瓷磁性材料、印刷电路用基材基板、电子功能工艺专用材料、电子胶(带)制品、电子化学材料及部品等。
液冷板的加工成型方法中,传统的冲压加钎焊的制备工艺存在工序繁琐、成本高昂、污染环境、易漏液、散热效果不佳等不足的问题。更为先进的的热轧、热冲压、吹胀成型的制备方法,主要在事先设计好的流道回路线路涂覆防焊材料,之后热轧、热冲压、吹胀成型,还是存在制备方法不够精简,产品质量不够高的问题。本发明采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品,可以省略热冲压这一步骤,相当于仅需通过热轧、吹胀成型的步骤,就可实现双层铝合金非等界面热键合,使得铝合金板之间的结合密封性好、强度高,可避免流道回路中的冷却液发生泄漏,制备得到的液冷板的弯曲度强度更高、韧度更好、散热性也更佳,且简化了制备工序,加工效率更高,生产成本更低。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种液冷板的加工成型方法,制备得到的液冷板的弯曲度强度更高、韧度更好、散热性也更佳,同时降低生产成本和使用成本。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种液冷板的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在400~450℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.3m/min~0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合。
进一步地,所述步骤1.3)中热处理温度控制在415~450℃。
进一步地,所述步骤1.2)中石墨烯大小在0.5~3μm。
进一步地,一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板为长方体结构,内部设置有可供冷却液流通的腔室,顶面为换热板,底面为防凝板;所述液冷板的中部位置处设置有用以将液冷板内部腔室分隔成冷却液流入通道、冷却液流出通道的分隔板;所述冷却液流入通道位于所述冷却液流出通道的正上方,且所述冷却液流入通道靠近待冷却装置一侧;
所述液冷板的同一侧分别设置有冷却液入口以及冷却液出口,冷却液从冷却液入口流入,依次流经冷却液流入通道、冷却液流出通道,最后从冷却液出口流出;
所述防凝板远离所述换热板一侧设置有一层厚度在3~5㎜的防凝水层;
所述防凝水层的设置方法为:
2.1)表面打磨制备得到的液冷板防凝板远离换热板一侧,并喷涂一层厚度在0.8~1.2㎜的环氧树脂层;
2.2)利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层,再在环氧树脂层远离换热板一侧设置一层SMC复合材料层,即可得到环氧树脂层和SMC复合材料层叠加而成的防凝水层;
2.3)再对液冷板初成品进行表面打磨,即可得到所述液冷板。
进一步地,所述冷却液流入通道与冷却液流出通道体积比在1.5~2.5:1。
进一步地,所述防凝板远离换热板一侧设置有一层厚度在4~5㎜的防凝水层。
进一步地,所述分隔板靠近冷却液流出通道一侧设置有一层厚度在4~6㎜环氧树脂层。
进一步地,所述换热板靠近冷却液流入通道一侧设置有多片扰流片,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用。
进一步地,所述分隔板靠近所述冷却液流入通道一侧设置有多个凸起,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用。
进一步地,所述步骤2.3)中再利用2000目以上的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,即可得到所述液冷板。
本发明一种液冷板的加工成型方法,与现有技术相比具有下列优点:(1)本发明采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品,与传统的冲压加钎焊的制备工艺相比,不存在工序繁琐、成本高昂、污染环境、易漏液、散热效果不佳等不足, 实用性强;(2)本发明采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;与传统的热轧、热冲压、吹胀成型的制备方法相比,本申请以防复合石墨烯材料替代传统的防焊材料,在事先设计好的流道回路线路涂覆防复合石墨烯材料,可以省略热冲压这一步骤,相当于仅需通过热轧、吹胀成型的步骤,就可实现双层铝合金非等界面热键合,使得铝合金板之间的结合密封性好、强度高,可避免流道回路中的冷却液发生泄漏,制备得到的液冷板的弯曲度强度更高、韧度更好、散热性也更佳,且简化了制备工序,加工效率更高,生产成本更低。
本发明一种液冷板的加工成型方法,所用防复合石墨烯材料中石墨烯大小在0.5~3μm,石墨烯分散液可在市面上购买得到;本发明方法中,热处理温度控制在400~450℃,酸洗脱脂工艺、防复合石墨烯材料涂抹工艺、轧制复合工艺、吹胀工艺均与传统的热轧、热冲压、吹胀成型的制备工艺相同,不再赘述。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明一种液冷板的加工成型方法,顶面换热板靠近待冷却装置一侧,受到待冷却装置散热的影响,顶面换热板的温度稍高于底面防凝板的温度,故将冷却液流入通道设置在冷却液流出通道的正上方,冷却液流入通道流出的冷却液流至冷却液流出通道时,温度有所上升,起到提升底面防凝板温度的作用,使得整个液冷板的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高;进一步地,本发明在防凝板远离换热板一侧设置有一层防凝水层,环氧树脂层和SMC复合材料层叠加而成的防凝水层具有防结露的作用,可避免凝露的产生,安全性高;本发明方法设置的防凝水层与防结露涂料涂刷而成的防凝水层不同,防结露涂料必须涂覆一定厚度,具有一定的吸湿体积才能有效,这不利于液冷板整体的散热性,与设置散热板的初衷相悖,本发明设置的环氧树脂层和SMC复合材料层叠加而成的防凝水层厚度超薄,先在换热板上设置一层环氧树脂层,再利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层,最后在环氧树脂层远离换热板一侧设置一层SMC复合材料层,不影响散热性,且具备超强的防结露作用,安全性高,且设置防凝水层的方法简单,粘结部位机械性能强,无需定期更换,同时降低生产成本和使用成本。
本发明一种液冷板的加工成型方法,冷却液流入通道与冷却液流出通道体积比在1.5~2.5:1,起到调整顶面换热板及底面防凝板温差的作用,使得整个液冷板的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高;设置有多片扰流片,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口和冷却液出口之间压降过大的作用,起到提升液冷循环稳定性的作用;设置有多个凸起,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口和冷却液出口之间压降过大的作用,进一步提升液冷循环稳定性的作用。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1为本发明液冷板的结构示意图。
图2为本发明防凝水层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明:
参考图1-图2,图1是本发明实施例一种液冷板的结构示意图。图2是本发明实施例防凝水层的结构示意图。
本发明一种液冷板,所述液冷板1为长方体结构,内部设置有可供冷却液流通的腔室11,顶面为换热板12,底面为防凝板13;所述液冷板1的中部位置处设置有用以将液冷板1内部腔室11分隔成冷却液流入通道14、冷却液流出通道15的分隔板2;所述冷却液流入通道14位于所述冷却液流出通道15的正上方,且所述冷却液流入通道14靠近待冷却装置3一侧;顶面换热板12靠近待冷却装置3一侧,受到待冷却装置3散热的影响,顶面换热板12的温度稍高于底面防凝板13的温度,故将冷却液流入通道14设置在冷却液流出通道15的正上方,冷却液流入通道14流出的冷却液流至冷却液流出通道15时,温度有所上升,起到提升底面防凝板13温度的作用,使得整个液冷板1的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高;这里的待冷却装置3可以是任意一种电子器件设备,待冷却装置3这部分不构成本发明液冷板1的组成部分,提及待冷却装置3只是为了说明液冷板1使用时的放置方式;
所述液冷板1的同一侧分别设置有冷却液入口17以及冷却液出口18,冷却液从冷却液入口流入17,依次流经冷却液流入通道14、冷却液流出通道15,最后从冷却液出口18流出;冷却液入口17以及冷却液出口18设置在液冷板1的同一侧是指两者同时设置在液冷板1的左侧或者右侧,如图1所示,冷却液入口17以及冷却液出口18同时设置在液冷板1的左侧,实际也可以将两者同时设置在液冷板1的右侧;
所述防凝板13远离所述换热板12一侧设置有一层厚度在3~5㎜的防凝水层131,环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131,所述环氧树脂层1311设置在靠近防凝板13一侧;环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层具有防结露的作用,可避免凝露的产生,安全性高;本发明方法设置的防凝水层131与防结露涂料涂刷而成的防凝水层不同,防结露涂料必须涂覆一定厚度,具有一定的吸湿体积才能有效,这不利于液冷板整体的散热性,与设置散热板的初衷相悖,本发明设置的环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131厚度超薄,先在换热板12上设置一层环氧树脂层1311,再利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层1311,最后在环氧树脂层1311远离换热板12一侧设置一层SMC复合材料层1312,不影响散热性,且具备超强的防结露作用,安全性高,且设置防凝水层131的方法简单,粘结部位机械性能强,无需定期更换,同时降低生产成本和使用成本。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述冷却液流入通道14与冷却液流出通道15体积比在1.5~2.5:1,调整冷却液流入流出体积比,起到调整顶面换热板12及底面防凝板13温差的作用,使得整个液冷板1的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高;需要说明的是,冷却液流入通道14与冷却液流出通道15体积比是指分隔板2将内部腔室11分隔成的两半的体积比,即分隔板2往上的部分的体积为冷却液流入通道14的体积,分隔板2往下的部分的体积为冷却液流出通道15的体积;如图1所示的情况下,冷却液流入通道14与冷却液流出通道15体积比也可以说是冷却液流入通道14与冷却液流出通道15的高度之比。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述防凝板13远离换热板12一侧设置有一层厚度在4~5㎜的防凝水层131,防凝水层131的厚度既影响着防凝板13的防凝露效果,有直接影响着液冷板1整体的散热性能,防凝水层131的厚度在4~5㎜时,防凝和散热效果好。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述分隔板2靠近冷却液流出通道15一侧设置有一层厚度在4~6㎜环氧树脂层21;环氧树脂层21可以部分阻隔冷却液流入通道14、冷却液流出通道15之间的热量交换,起到调整顶面换热板12及底面防凝板13温差的作用,使得整个液冷板1的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述分隔板2靠近冷却液流出通道15一侧设置有一层厚度在5~6㎜环氧树脂层21;可以更好地阻隔冷却液流入通道14、冷却液流出通道15之间的热量交换,从而更好地调整顶面换热板12及底面防凝板13温差的作用,使得整个液冷板1的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述换热板12靠近冷却液流入通道14一侧设置有多片扰流片4,对冷却液流入通道14内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口17和冷却液出口18之间压降过大的作用,起到提升液冷循环稳定性的作用。
进一步地,作为另一较佳的实施例,所述分隔板2靠近所述冷却液流入通道14一侧设置有多个凸起22,对冷却液流入通道14内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口17和冷却液出口18之间压降过大的作用,进一步提升液冷循环稳定性的作用。
实施例1
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;(铝合金型材的具体型号可根据实际情况选择使用,不对铝合金型材的具体型号进行限定,满足导热性能好的要求即可)
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;通过石墨薄膜喷涂机,在有遮挡模具的铝合金基板上进行涂覆;遮挡模具的形状按照进液管道、出液管道和若干个流道单元的位置轮廓制作,得到所需的石墨烯流道线路图,完成在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在400℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.3m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合;
1.5)吹胀具体工艺为:往铝合金基板内吹入高压气体,使防复合部分按照流道路线图进行膨胀,从而完成流道的成型;
(2)设置防凝水层131:
2.1)利用800目砂纸,表面打磨液冷板初成品防凝板13远离换热板12一侧,并并利用等离子喷枪喷涂一层厚度在0.8㎜的环氧树脂层1311;
2.2)利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层1311,再在环氧树脂层1311远离换热板13一侧设置一层SMC复合材料层1312,具体地,利用耐高温胶粘剂将SMC复合材料层1312粘结至环氧树脂层1311上;即可得到环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131;若是设置有环氧树脂层21,还需在分隔板2对应位置处喷涂环氧树脂形成环氧树脂层21;
2.3)再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
实施例2
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;通过石墨薄膜喷涂机,在有遮挡模具的铝合金基板上进行涂覆;遮挡模具的形状按照进液管道、出液管道和若干个流道单元的位置轮廓制作,得到所需的石墨烯流道线路图,完成在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在450℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合;
1.5)吹胀具体工艺为:往铝合金基板内吹入高压气体,使防复合部分按照流道路线图进行膨胀,从而完成流道的成型;
(2)设置防凝水层131:
2.1)利用1000目砂纸,表面打磨液冷板初成品防凝板13远离换热板12一侧,并并利用等离子喷枪喷涂一层厚度在1.2㎜的环氧树脂层1311;
2.2)利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层1311,再在环氧树脂层1311远离换热板13一侧设置一层SMC复合材料层1312,具体地,利用耐高温胶粘剂将SMC复合材料层1312粘结至环氧树脂层1311上;即可得到环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131;若是设置有环氧树脂层21,还需在分隔板2对应位置处喷涂环氧树脂形成环氧树脂层21;
2.3)再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
对比例1
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;通过石墨薄膜喷涂机,在有遮挡模具的铝合金基板上进行涂覆;遮挡模具的形状按照进液管道、出液管道和若干个流道单元的位置轮廓制作,得到所需的石墨烯流道线路图,完成在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在415℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合;
1.5)吹胀具体工艺为:往铝合金基板内吹入高压气体,使防复合部分按照流道路线图进行膨胀,从而完成流道的成型;
(2)设置防凝水层131:
2.1)利用1000目砂纸,表面打磨液冷板初成品防凝板13远离换热板12一侧,并并利用等离子喷枪喷涂一层厚度在1.2㎜的环氧树脂层1311;
2.2)直接在环氧树脂层1311远离换热板13一侧设置一层SMC复合材料层1312,具体地,利用耐高温胶粘剂将SMC复合材料层1312粘结至环氧树脂层1311上,即可得到防凝水层131;若是设置有环氧树脂层21,还需在分隔板2对应位置处喷涂环氧树脂形成环氧树脂层21;
2.3)再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
对比例2
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)
采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;通过石墨薄膜喷涂机,在有遮挡模具的铝合金基板上进行涂覆;遮挡模具的形状按照进液管道、出液管道和若干个流道单元的位置轮廓制作,得到所需的石墨烯流道线路图,完成在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在415℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合;
1.5)吹胀具体工艺为:往铝合金基板内吹入高压气体,使防复合部分按照流道路线图进行膨胀,从而完成流道的成型;
(2)仅设置环氧树脂层作为防凝水层131,再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
对比例3
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;通过石墨薄膜喷涂机,在有遮挡模具的铝合金基板上进行涂覆;遮挡模具的形状按照进液管道、出液管道和若干个流道单元的位置轮廓制作,得到所需的石墨烯流道线路图,完成在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在415℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合;
1.5)吹胀具体工艺为:往铝合金基板内吹入高压气体,使防复合部分按照流道路线图进行膨胀,从而完成流道的成型;
(2)仅设置SMC复合材料层作为防凝水层131,具体地,利用耐高温胶粘剂将SMC复合材料层粘结至防凝板13上;再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
对比例4
本发明一种液冷板的加工成型方法,所述液冷板1的加工成型方法,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,具体型号为1070,依次通过酸洗脱脂、涂抹防焊胶、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;热处理的温度控制在415℃;
(2)设置防凝水层131:
2.1)利用1000目砂纸,表面打磨液冷板初成品防凝板13远离换热板12一侧,并并利用等离子喷枪喷涂一层厚度在1.2㎜的环氧树脂层1311;
2.2)利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层1311,再在环氧树脂层1311远离换热板13一侧设置一层SMC复合材料层1312,具体地,利用耐高温胶粘剂将SMC复合材料层1312粘结至环氧树脂层1311上;即可得到环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131;若是设置有环氧树脂层21,还需在分隔板2对应位置处喷涂环氧树脂形成环氧树脂层21;
2.3)再利用2000目的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,打磨的面不包括防凝水层131(若是设置有环氧树脂层21,打磨的面既不包括防凝水层131,也不包括环氧树脂层21),即可得到所述液冷板1。
对比实施例1-2及对比例1-3中液冷板1的防凝效果及粘结部位机械性能可知,实施例1-2中的液冷板1的防凝效果及粘结部位机械性能远优于对比例1-3制出的液冷板1,由此推出,本发明设置的环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131厚度超薄,不影响散热性,且具备超强的防结露作用,安全性高,且设置防凝水层131的方法简单,粘结部位机械性能强,无需定期更换,同时降低生产成本和使用成本。
对比实施例1-2及对比例4中液冷板1成型产品的性能可知,实施例1-2中,采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板初成品;以防复合石墨烯材料替代传统的防焊材料,在事先设计好的流道回路线路涂覆涂抹防复合石墨烯材料,可以省略热冲压这一步骤,相当于仅需通过热轧、吹胀成型的步骤,就可实现双层铝合金非等界面热键合,使得铝合金板之间的结合密封性好、强度高,可避免流道回路中的冷却液发生泄漏,制备得到的液冷板的弯曲度强度更高、韧度更好、散热性也更佳,且简化了制备工序,加工效率更高,生产成本更低;对比例4中将防复合石墨烯材料换回传统的防焊材料,且省略热冲压这一步骤,制出的液冷板1存在易漏液、散热效果不佳等不足。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明一种液冷板的加工成型方法,本发明在防凝板远离换热板一侧设置有一层防凝水层131,环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131具有防结露的作用,可避免凝露的产生,安全性高;本发明设置的环氧树脂层1311和SMC复合材料层1312叠加而成的防凝水层131厚度超薄,先在换热板12上设置一层环氧树脂层1311,再利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层1311,最后在环氧树脂层1311远离换热板12一侧设置一层SMC复合材料层1312,不影响散热性,且具备超强的防结露作用,安全性高,且设置防凝水层131的方法简单,粘结部位机械性能强,无需定期更换,同时降低生产成本和使用成本;冷却液流入通道与冷却液流出通道体积比在1.5~2.5:1,调整冷却液流入流出体积比,起到调整顶面换热板12及底面防凝板13温差的作用,使得整个液冷板1的壁面温度处于一个交均匀的状态,能有有效防止避免凝露的产生,安全性高;设置有多片扰流片4,对冷却液流入通道14内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口17和冷却液出口18之间压降过大的作用,起到提升液冷循环稳定性的作用;设置有多个凸起22,对冷却液流入通道14内冷却液起到扰流的作用,可以避免冷却液入口17和冷却液出口18之间压降过大的作用,进一步提升液冷循环稳定性的作用。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)采用高导热系数的铝合金型材,依次通过酸洗脱脂、涂抹防复合石墨烯材料、热处理、轧制复合、吹胀,制备得到液冷板;
1.1) 酸洗脱脂具体工艺为:先用砂纸打磨去除铝合金型材表面杂质;再酸洗,除去铝合金型材表面致密的氧化膜;最后脱脂处理,并晾干;
1.2)涂抹防复合石墨烯材料具体工艺为:按照聚二甲基硅氧烷与石墨烯的重量比为1:2,均匀混合聚二甲基硅氧烷和石墨烯,制成防复合石墨烯材料;在预设的流道回路线图上涂抹防复合石墨烯材料;
1.3)热处理温度控制在400~450℃;
1.4)轧制复合具体工艺为:在0.3m/min~0.6m/min的轧制速度下进行轧制复合,使两块铝合金型材充分结合。
2.根据权利要求1所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述步骤1.3)中热处理温度控制在415~450℃。
3.根据权利要求1所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述步骤1.2)中石墨烯大小在0.5~3μm。
4.根据权利要求1所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述液冷板为长方体结构,内部设置有可供冷却液流通的腔室,顶面为换热板,底面为防凝板;所述液冷板的中部位置处设置有用以将液冷板内部腔室分隔成冷却液流入通道、冷却液流出通道的分隔板;所述冷却液流入通道位于所述冷却液流出通道的正上方,且所述冷却液流入通道靠近待冷却装置一侧;
所述液冷板的同一侧分别设置有冷却液入口以及冷却液出口,冷却液从冷却液入口流入,依次流经冷却液流入通道、冷却液流出通道,最后从冷却液出口流出;
所述防凝板远离所述换热板一侧设置有一层厚度在3~5㎜的防凝水层;
所述防凝水层的设置方法为:2.1)表面打磨制备得到的液冷板防凝板远离换热板一侧,并喷涂一层厚度在0.8~1.2㎜的环氧树脂层;
2.2)利用离子喷枪在环氧树脂层表面喷水活化环氧树脂层,再在环氧树脂层远离换热板一侧设置一层SMC复合材料层,即可得到环氧树脂层和SMC复合材料层叠加而成的防凝水层;
2.3)再对液冷板初成品进行表面打磨,即可得到所述液冷板。
5.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述冷却液流入通道与冷却液流出通道体积比在1.5~2.5:1。
6.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述防凝板远离换热板一侧设置有一层厚度在4~5㎜的防凝水层。
7.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述分隔板靠近冷却液流出通道一侧设置有一层厚度在4~6㎜环氧树脂层。
8.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述换热板靠近冷却液流入通道一侧设置有多片扰流片,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用。
9.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述分隔板靠近所述冷却液流入通道一侧设置有多个凸起,对冷却液流入通道内冷却液起到扰流的作用。
10.根据权利要求4所述的一种液冷板的加工成型方法,其特征在于,所述步骤2.3)中再利用2000目以上的砂纸对液冷板初成品进行表面打磨,即可得到所述液冷板。
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