CN1877239A - 热管工作流体及其制备方法 - Google Patents

热管工作流体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1877239A
CN1877239A CNA2005100352228A CN200510035222A CN1877239A CN 1877239 A CN1877239 A CN 1877239A CN A2005100352228 A CNA2005100352228 A CN A2005100352228A CN 200510035222 A CN200510035222 A CN 200510035222A CN 1877239 A CN1877239 A CN 1877239A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat pipe
pipe work
work fluid
polymer solution
preparing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005100352228A
Other languages
English (en)
Inventor
董才士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNA2005100352228A priority Critical patent/CN1877239A/zh
Priority to US11/308,614 priority patent/US20060278844A1/en
Publication of CN1877239A publication Critical patent/CN1877239A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials

Abstract

本发明提供一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，该保护液体为一高分子溶液。另，提供一种热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤：提供多个纳米粒子；将多个纳米粒子分散于一高分子溶液从而形成热管工作流体。本技术方案热管工作流体的制备方法，是将多个纳米粒子与一高分子保护液混合均匀，高分子之间的立体阻隔可稳定纳米粒子，无需使用表面活性剂或其它稳定剂，避免于热管中形成气泡或产生其它影响，提高热管的热传效率。

Description

热管工作流体及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及热管，尤其涉及一种热管工作流体及其制备方法。
【背景技术】
近年来电子技术迅速发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集及微型化，使得单位容积电子器件发热量剧增，热管技术以其高效、紧凑以及灵活可靠等特点，适合解决目前电子器件因性能提升所衍生的散热问题。
热管正常有效地工作，通常要求吸液芯毛细结构能使工作流体均匀分布于热管内，并能使工作流体迅速回流，并要求工作流体汽化热高、导热系数大。工作流体导热系数大且于毛细吸液芯中均匀分布，有利于工作流体迅速带走热量，使电子器件温度降低。
传统技术一般采用纯液体作为热管工作流体，但一般纯液体导热系数较小，使得热量传递较慢，从而使得热管导热效率较低，特别在蒸发段还有可能产生局部过热。
为进一步提高热管导热效率，现有技术于纯液体中添加盐或其它金属化合物，如2002年11月20日公告的中国专利第98110556号揭露一种无机超导热管工作流体，该工作流体是由1000g去离子水或高纯水中添加重铬酸钾30～50g、过硼酸钠10～15g、硼酸3～5g、过氧化钠1～3g、氢氧化铝0.5～1.5g、三氧化二钴0.2～0.5g以及二氧化锰0.2～0.5g溶解而成，其化学性能稳定、导热系数大、无腐蚀。但是，热管工作过程中，工作流体蒸发时金属盐易结晶聚集，使工作流体导热性能降低；该工作流体为水溶液，仅适用于一定管材的热管。
为解决热管工作流体导热系数较小的技术问题，中国专利第03146805.5号提供一热管的工作流体，该工作流体为悬浮液，其包括纯水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷中任意一种纯液体及悬浮于液体中的碳纳米球。该工作流体导热系数大，传热效率高。同样，现有技术的工作流体中还出现加入其它纳米粒子来提高导热效率。但是，纳米粒子尺寸较小，极易因范德华力而发生凝聚，造成热管阻塞而失去工作能力，为避免其发生凝聚，通常采用加入表面活性剂来分散、稳定纳米粒子，然表面活性剂于热管工作时易产生气泡而阻碍热传。
【发明内容】
以下将以实施例说明一种热管工作流体及其制备方法。
为实现上述内容，提供一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，该保护液体为一高分子溶液。
上述高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮，其溶剂包括水或含羟基的极性溶液。
上述纳米粒子的材料包括碳材、金属材料，该金属材料包括金、银、铜或其合金。该纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒。
另，提供一种热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤：提供多个纳米粒子；将多个纳米粒子分散于一高分子溶液从而形成热管工作流体。
上述多个纳米粒子的制备方法包括化学气相沉积法、电弧放电法、激光消熔法。
上述制备方法还包括对多个纳米粒子与高分子溶液的混合物进行搅拌。
又，提供热管工作流体的另一种制备方法，其包括以下步骤：提供一容器，其内装有一高分子溶液；将一靶设置于该高分子溶液中；利用一激光轰击该靶，所得纳米粒子分散于高分子溶液中而形成热管工作流体。
本实施方式提供的热管工作流体，是高分子溶液与纳米粒子的混合物，高分子之间的立体阻隔可使纳米粒子具有较好的分散性及稳定性。本实施方式提供的热管工作流体的制备方法，是将多个纳米粒子与一高分子保护液混合均匀，高分子之间的立体阻隔可稳定纳米粒子，无需使用表面活性剂或其它稳定剂，避免于热管中形成气泡或产生其它影响，提高热管的热传效率。
【附图说明】
图1是本实施方式热管工作流体的示意图。
图2是第一实施例热管工作流体的制备流程示意图。
图3是第二实施例激光消熔法制备热管工作流体的装置示意图。
图4是第二实施例激光消熔法连续制备热管工作流体装置示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图及若干实施例对热管工作流体及其制备方法做进一步详细描述。
本实施方式提供的热管工作流体，如图1所示，容器10中装有一热管工作流体40，其包括一种保护液体410及分散于其中的多个纳米粒子420，该保护液体410是一高分子溶液，该高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇(Poly(VinylAlcohol))溶液、聚乙烯基吡咯烷酮(Poly(Vinyl Pyrrolidone))溶液，所用溶剂包括水、含羟基的极性溶剂等。多个纳米粒子420包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒等。该多个纳米粒子420的材质包括碳材、或金属材料如金、银、铜及其合金等。
本实施方式提供的热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤：提供多个纳米粒子；将上述纳米粒子分散于一高分子溶液中从而形成热管工作流体。
该纳米粒子与高分子溶液最好均匀混合，如利用搅拌、震荡等手段使纳米粒子均匀分散于高分子溶液中，则形成的工作流体便具有均匀的导热性。
结合图2，对第一实施例提供的热管工作流体的制备方法具体描述如下：
步骤1：提供多个纳米粒子。其可利用化学气相沉积法、电弧放电法或雷射消熔法等方法制备，所需纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒等，且纳米粒子的材质包括碳材、或金属材料如金、银、铜及其合金等。
步骤2：将多个纳米粒子与一高分子溶液混合而形成热管工作流体。
该高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇溶液、聚乙烯基吡咯烷酮溶液，所用溶剂包括水、含羟基的极性溶剂等。以聚乙烯醇水溶液为例，可直接将上述制得的多个纳米粒子与聚乙烯醇水溶液混合，并进行搅拌使两者混合均匀，得热管工作流体。该热管工作流体中，聚乙烯醇的高分子结构可将纳米粒子进行稳定，避免纳米粒子发生凝聚，是一良好的热管工作流体。
第二实施例是利用激光消熔法制备热管工作流体。其制备方法包括以下步骤：提供一容器，其中装有一高分子溶液；将一靶设置于该高分子溶液中，该靶的材质包括碳材、金属材料；利用一激光装置对该基材靶进行轰击，所得纳米粒子分散于高分子溶液中而形成热管工作流体。
如图3所示，热管工作流体的制备装置1，该制备装置1包括一容器10，一铜靶20及一激光装置30，该铜靶20固定于容器10的底部，其材料包括碳材、金属或合金等，激光装置30设置于距铜靶20一定距离处。该容器10内装有一高分子保护溶液，其体积最好以埋没铜靶20为好。
预设高分子保护溶液为聚乙烯醇水溶液，利用激光装置30连续轰击铜靶20，生成的纳米铜粒子便分散于聚乙烯醇保护溶液中，利用超声波震荡或以其它方式进行搅拌，使纳米铜粒子均匀分散于聚乙烯醇保护溶液中，且聚乙烯醇的高分子立体结构可将纳米铜粒子进行阻隔，使其保持稳定状态而不会发生凝聚。该纳米铜粒子与聚乙烯醇的均匀、稳定的混合物体系便为一优良的热管工作流体。
第三实施例是在第二实施例基础上连续制备热管工作流体的方法。如图4所示，该连续制备装置100包括一容器110，一铜靶120，一激光装置130及一超声波装置140。容器110倾斜设置于一基体200上，其与基体200成一夹角θ，且0°＜θ＜60°。容器110具有一进液口111及一出液口112，该进液口111与一进液管113相连，该进液管113上设置有开关阀(图未标示)，出液口112与一出液管114相连，该出液管114上设置有开关阀(图未标示)。该铜靶120固定于容器110的底部，其材料包括碳材、金属或合金等，激光装置130设置于距铜靶120一定距离处。超声波装置140设置于容器110底部。
制备热管工作流体时，打开进液管113上的开关阀，将聚乙烯醇水溶液从进液口111输送入容器110中，最好使容器110中的聚乙烯醇水溶液的液位低于进液口111，同时，其体积最好将铜靶120完全埋没；打开激光装置130，利用激光轰击铜靶120，所产生的纳米铜粒子于超声波作用下，均匀分散于聚乙烯醇溶液中而得热管工作流体，待纳米铜粒子与聚乙烯醇水溶液达一定比例时，打开出液管114上的开关阀，收集热管工作流体。控制聚乙烯醇水溶液的流速、激光的轰击频率以及出液管114中热管工作流体的流出速度，使容器110中溶液的液位基本保持不变，从而可连续制备热管工作流体。
本实施方式的热管工作流体，是高分子溶液与纳米粒子的混合物，高分子之间的立体阻隔可使纳米粒子具有较好的分散性及稳定性。本实施方式的热管工作流体的制备方法，是将多个纳米粒子与一高分子保护液混合均匀，高分子之间的立体阻隔可稳定纳米粒子，无需使用表面活性剂或其它稳定剂具，避免于热管中形成气泡或产生其它影响，提高热管的热传效率。

Claims (19)

1.一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，其特征在于，该保护液体为一高分子溶液。
2.如权利要求1所述的热管工作流体，其特征在于，所述高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮。
3.如权利要求1所述的热管工作流体，其特征在于，所述高分子溶液的溶剂包括水或含羟基的极性溶液。
4.如权利要求1所述的热管工作流体，其特征在于，所述纳米粒子材料包括碳材、金属材料。
5.如权利要求1所述的热管工作流体，其特征在于，所述纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒。
6.如权利要求4所述的热管工作流体，其特征在于，所述金属材料包括金、银、铜或其合金。
7.一种制备热管工作流体的方法，其包括以下步骤：
提供多个纳米粒子；
将多个纳米粒子分散于一高分子溶液中从而形成热管工作流体。
8.如权利要求7所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮。
9.如权利要求7所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶剂包括水或含羟基的极性溶液。
10.如权利要求7所述的制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述纳米粒子材料包括碳材、金属材料。
11.如权利要求10所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述金属材料包括金、银、铜或其合金。
12.如权利要求7所述的制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒。
13.如权利要求7所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述纳米粒子的制备方法包括化学气相沉积法、电弧放电法、激光消熔法。
14.如权利要求7所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述制备方法还包括对纳米粒子与高分子溶液的混合物进行搅拌。
15.一种制备热管工作流体的方法，其包括以下步骤：
提供一容器，其内装有一高分子溶液；
将一靶设置于该高分子溶液中；
利用一雷射轰击该靶，所得纳米粒子分散于高分子溶液中而形成热管工作流体。
16.如权利要求15所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮。
17.如权利要求15所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶剂包括水或含羟基的极性溶液。
18.如权利要求15所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述靶的材料包括碳材、金属材料。
19.如权利要求15所述制备热管工作流体的方法，其特征在于，所述制备方法还包括对容器中的混合物进行搅拌。
CNA2005100352228A 2005-06-08 2005-06-08 热管工作流体及其制备方法 Pending CN1877239A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005100352228A CN1877239A (zh) 2005-06-08 2005-06-08 热管工作流体及其制备方法
US11/308,614 US20060278844A1 (en) 2005-06-08 2006-04-12 Working fluid for heat pipe and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2005100352228A CN1877239A (zh) 2005-06-08 2005-06-08 热管工作流体及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1877239A true CN1877239A (zh) 2006-12-13

Family

ID=37509742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005100352228A Pending CN1877239A (zh) 2005-06-08 2005-06-08 热管工作流体及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20060278844A1 (zh)
CN (1) CN1877239A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101809114B (zh) * 2007-08-06 2013-08-28 索维索莱克西斯公开有限公司 热传递流体
CN105841529A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 苏州德川环保科技有限公司 纳米热管的制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317067B1 (ko) * 2004-09-15 2013-10-11 고쿠리츠 다이가쿠 호진 교토 다이가쿠 금속미립자의 제조방법
CN1948421B (zh) * 2005-10-13 2010-05-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 工作流体
CN104409433B (zh) * 2014-10-30 2017-01-25 中国科学院理化技术研究所 一种基于液态金属双电层效应驱动的双流体热扩展器
US20190191589A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Google Llc Three-Dimensional Electronic Structure with Integrated Phase-Change Cooling

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911058B4 (de) * 1999-03-12 2004-09-30 Biotec Asa Verwendung von nanoskaligen wasserlöslichen β-(1,3)-Glucanen
EP1373430A4 (en) * 2001-01-30 2007-04-25 Mat & Electrochem Res Corp CARBON MATERIALS, OF A NANOMETRIC SIZE, FOR IMPROVING THERMAL TRANSFER IN FLUIDS
TW593954B (en) * 2002-12-09 2004-06-21 Chr-Chang Chen Micro heat-pipe with nano-particle fluid
TWI255294B (en) * 2003-09-12 2006-05-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Heat pipe
CN1913760A (zh) * 2005-08-12 2007-02-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 液冷式散热系统
CN1940453A (zh) * 2005-09-29 2007-04-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 热管
CN1948421B (zh) * 2005-10-13 2010-05-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 工作流体
CN101001515B (zh) * 2006-01-10 2011-05-04 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 板式散热管及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101809114B (zh) * 2007-08-06 2013-08-28 索维索莱克西斯公开有限公司 热传递流体
CN105841529A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 苏州德川环保科技有限公司 纳米热管的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20060278844A1 (en) 2006-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1877239A (zh) 热管工作流体及其制备方法
Liu et al. Highly conductive Cu–Cu joint formation by low-temperature sintering of formic acid-treated Cu nanoparticles
Liu et al. Facile “green” synthesis, characterization, and catalytic function of β‐D‐glucose‐stabilized Au nanocrystals
CN1911497A (zh) 纳米粒子制备装置
Tang et al. Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone)(PVP)-capped dendritic gold nanoparticles by a one-step hydrothermal route and their high SERS effect
Jia et al. Synthesis of very thin Ag nanowires with fewer particles by suppressing secondary seeding
CN1948421B (zh) 工作流体
CN1940453A (zh) 热管
CN105108162B (zh) 一种将液态金属分散成微纳米颗粒的方法
CN105296786A (zh) 一种铝基石墨烯导热复合材料样品的制备方法
US10471469B2 (en) High aspect ratio nanostructures and methods of preparation
Adil et al. Pickering nanoemulsions and their mechanisms in enhancing oil recovery: A comprehensive review
Zhang et al. Hydrodynamic cavitation: A feasible approach to intensify the emulsion cross-linking process for chitosan nanoparticle synthesis
Tierney et al. Size and shape control of micron-sized salicylic acid crystals during antisolvent crystallization
Qamar et al. Preparation and dispersion stability of aqueous metal oxide nanofluids for potential heat transfer applications: a review of experimental studies
Lu et al. Improvement of CO2 absorption using Al2O3 nanofluids in a stirred thermostatic reactor
CN101480596A (zh) 一种相变储能纳米胶囊粉体的制备方法及其应用
KR101233447B1 (ko) 이온성 액체를 이용한 은 나노입자의 제조 방법
CN114790265A (zh) 一种温度响应型Janus纳米颗粒及应用
Chee et al. Effects of process parameters in synthesizing Sn nanoparticles via chemical reduction
Jia et al. High-efficiency inhibition of gravity segregation in Al–Bi immiscible alloys by adding lanthanum
JP2003213311A (ja) 金属ナノ粒子の製造方法
CN107365571B (zh) 碳管纳米流体的制备工艺及微通道传热工质
CN103694614B (zh) 一种贵金属/聚合物微球Janus粒子及其制备方法
JP2010271022A (ja) 液輸送システム用作動流体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication