JPS59150661A - アルミニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法 - Google Patents
アルミニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法Info
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- JPS59150661A JPS59150661A JP2603983A JP2603983A JPS59150661A JP S59150661 A JPS59150661 A JP S59150661A JP 2603983 A JP2603983 A JP 2603983A JP 2603983 A JP2603983 A JP 2603983A JP S59150661 A JPS59150661 A JP S59150661A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ヒートシンク等の少なくとも部分的に沸騰
伝熱面を必要とする熱交換器に用いラレルアルミニウム
材について、その表面に高性能多孔質沸騰伝熱面を形成
する方法に関する。
伝熱面を必要とする熱交換器に用いラレルアルミニウム
材について、その表面に高性能多孔質沸騰伝熱面を形成
する方法に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語は、その合
金を含む意味において用いる。
金を含む意味において用いる。
従来、アルミニウム等の金属の表面に沸騰伝熱面を形成
する方法として、粉末焼結法、機械加工法、化学的エツ
チング法等が既知であるが、なかでも伝熱性能や製品適
応性の点で焼結法により金属表面に多孔質層を形成する
ものが最も優れている。ところが、焼結法による場合に
は、処理温度が高く製造管理が複雑でコスト高につくの
みならず、焼結の状態によって性能が異なり品質安定性
に乏しいというような欠点があった。そこで、これに代
わる方法として、高級アルコール等をバインダーとして
アルミニウム材の表面にアルミニウム粉末とろう材粉末
との混合物を層状に塗布し、真空ろう付けしてアルミニ
ウム材表面に多孔質層を形成する方法か提案されている
。この粉末ろう付けによる方法は、もとより有効性の高
いものであるが、−面に於て、アルミニウム材の表面に
形成しうる多孔質層の厚さに限界があり、１．０馴以上
の多孔質層を均一に形成することは困難であると共に、
ヒートシンク等の部分的に高性能沸騰伝熱面を必要とす
るような場合の適応性にいささか劣るというような問題
点があった。
する方法として、粉末焼結法、機械加工法、化学的エツ
チング法等が既知であるが、なかでも伝熱性能や製品適
応性の点で焼結法により金属表面に多孔質層を形成する
ものが最も優れている。ところが、焼結法による場合に
は、処理温度が高く製造管理が複雑でコスト高につくの
みならず、焼結の状態によって性能が異なり品質安定性
に乏しいというような欠点があった。そこで、これに代
わる方法として、高級アルコール等をバインダーとして
アルミニウム材の表面にアルミニウム粉末とろう材粉末
との混合物を層状に塗布し、真空ろう付けしてアルミニ
ウム材表面に多孔質層を形成する方法か提案されている
。この粉末ろう付けによる方法は、もとより有効性の高
いものであるが、−面に於て、アルミニウム材の表面に
形成しうる多孔質層の厚さに限界があり、１．０馴以上
の多孔質層を均一に形成することは困難であると共に、
ヒートシンク等の部分的に高性能沸騰伝熱面を必要とす
るような場合の適応性にいささか劣るというような問題
点があった。
この発明は、上記のようｈ問題点に鑑み、極めて簡易な
手法により、アルミニウム材の表面に任意の厚さ及び形
状をもった高性能多孔質沸騰伝熱面を形成することがで
き、かつ該伝熱面をアルミニウム材の表面に部分的に形
成する必要性にも自在に対応しうる多孔質沸騰伝熱面の
形成方法を提示せんとするものである。
手法により、アルミニウム材の表面に任意の厚さ及び形
状をもった高性能多孔質沸騰伝熱面を形成することがで
き、かつ該伝熱面をアルミニウム材の表面に部分的に形
成する必要性にも自在に対応しうる多孔質沸騰伝熱面の
形成方法を提示せんとするものである。
而して、この発明は、アルミニウム粉末とろう材粉末と
の混合物を型枠等で所要形状に規制した状態のもとで、
真空、非酸化性捷たは還元性雰囲気中でろう付けして板
状ないしは塊状等の多孔質成形体を製作する工程と、ア
ルミニウム基材」二に、ろう材を介して−に記多孔質成
形体を重ね、両者をろう付けする工程とより々るアルミ
ニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法を要
旨とするものである。
の混合物を型枠等で所要形状に規制した状態のもとで、
真空、非酸化性捷たは還元性雰囲気中でろう付けして板
状ないしは塊状等の多孔質成形体を製作する工程と、ア
ルミニウム基材」二に、ろう材を介して−に記多孔質成
形体を重ね、両者をろう付けする工程とより々るアルミ
ニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法を要
旨とするものである。
多孔質成形体の製作は、アルミニウム粉末とろう材粉末
との乾燥状態の混合物を、予所要形状に規制ないしは成
形保持した状態でろう付けを行うものであるが、この成
形保持は、粉末混合物を非ろう接柱の例えばステンレス
、セラミックス等からなる成形容器、即ち型枠内に入れ
、無加圧捷たは僅かに圧力を加えて所要形状に保持せし
めるものとするのが有利である。
との乾燥状態の混合物を、予所要形状に規制ないしは成
形保持した状態でろう付けを行うものであるが、この成
形保持は、粉末混合物を非ろう接柱の例えばステンレス
、セラミックス等からなる成形容器、即ち型枠内に入れ
、無加圧捷たは僅かに圧力を加えて所要形状に保持せし
めるものとするのが有利である。
金属粉末及びろう材の粒径は、いずれも２０〜１０００
μｍ程度のものが一般的に用いられる。
μｍ程度のものが一般的に用いられる。
特にアルミニウム粉末の粒径は、多孔質沸騰伝熱面に求
める厚さ、開孔率等の特性との関係で適宜に選択される
ものであるが、」１記の範囲を逸脱して粒径が大きすぎ
たり或いは小さずぎる場合には、いずれも良好表沸騰伝
熱面の形成が困難である。またろう祠粉末の粒径ｌは、
２０μｍより小さいものでは、それを工業的に得ること
が困難であり、１０００μｍを超えるとアルミニウム粉
末との混合状態においてその均一な分散分布を得難い。
める厚さ、開孔率等の特性との関係で適宜に選択される
ものであるが、」１記の範囲を逸脱して粒径が大きすぎ
たり或いは小さずぎる場合には、いずれも良好表沸騰伝
熱面の形成が困難である。またろう祠粉末の粒径ｌは、
２０μｍより小さいものでは、それを工業的に得ること
が困難であり、１０００μｍを超えるとアルミニウム粉
末との混合状態においてその均一な分散分布を得難い。
ろう材粉末としては、一般的には、Ａｔ−５〜２０％５
ｉ−０，５〜３０％Ｍｇ合金が好適に用いられる。
ｉ−０，５〜３０％Ｍｇ合金が好適に用いられる。
アルミニウム基材に対する多孔質成形体のろう付けは、
芯材の両面に皮材を形成したアルミニウム・プレージン
グシートを用いて行うのが有利であるが、フィラメタル
を介して行うものとしても良いし、更にはアルミニウム
基材の少々くとも片面に予め設けられたろう材層によっ
て接合するものとしても良い。この場合、多孔質成形体
は、前記の製作工程によって所要大に製作されたものを
、要すれば更に沸騰伝熱面の形成に必要とする適宜の大
きさ、厚さ等に切断加工して用いられるものである。
芯材の両面に皮材を形成したアルミニウム・プレージン
グシートを用いて行うのが有利であるが、フィラメタル
を介して行うものとしても良いし、更にはアルミニウム
基材の少々くとも片面に予め設けられたろう材層によっ
て接合するものとしても良い。この場合、多孔質成形体
は、前記の製作工程によって所要大に製作されたものを
、要すれば更に沸騰伝熱面の形成に必要とする適宜の大
きさ、厚さ等に切断加工して用いられるものである。
この発明において行われるろう付けは、多孔質成形体の
製作、及びそのアルミニウム基板への取付けのいずれの
場合も、フラックスを使用せずに行われるものである。
製作、及びそのアルミニウム基板への取付けのいずれの
場合も、フラックスを使用せずに行われるものである。
フラックスを用いてろう付けしても多孔質沸騰伝熱面の
形成は可能であるが、ろう付は後洗浄してもフラックス
が残溜するので好ましくない。
形成は可能であるが、ろう付は後洗浄してもフラックス
が残溜するので好ましくない。
この発明によれば上述のように、アルミニウム粉末とろ
う材粉末との混合物をそれ自体で予めろう付けして多孔
質成形体を製作したのち、これをアルミニウム基材面の
所要部分にろう付けして一体に付設するものであるから
、例えばヒートシンク等のようＫその本体のアルミニウ
ム基材の一部に部分的に沸騰伝熱面を設ける仕様の場合
１でも、好都合に対応しつるのはもとより、付加する多
孔質沸騰伝熱面の性質、即ち多孔質成形体の厚さ、開孔
率、形状等を自由に調整することができ、所望の熱伝達
特性を有する沸騰伝熱面付きアルミニウム材を得ること
ができる。かつ、製造工程はいずれも簡単で、格別の熟
練を要することなく、製造管理、品質管理が容易で安定
した品質のものを低コストに提供できる。
う材粉末との混合物をそれ自体で予めろう付けして多孔
質成形体を製作したのち、これをアルミニウム基材面の
所要部分にろう付けして一体に付設するものであるから
、例えばヒートシンク等のようＫその本体のアルミニウ
ム基材の一部に部分的に沸騰伝熱面を設ける仕様の場合
１でも、好都合に対応しつるのはもとより、付加する多
孔質沸騰伝熱面の性質、即ち多孔質成形体の厚さ、開孔
率、形状等を自由に調整することができ、所望の熱伝達
特性を有する沸騰伝熱面付きアルミニウム材を得ること
ができる。かつ、製造工程はいずれも簡単で、格別の熟
練を要することなく、製造管理、品質管理が容易で安定
した品質のものを低コストに提供できる。
次に、この発明の実施例を示す。
実施例
９９．７％アルミニウム粉末（平均粒径８４０μｍ ）
とＡ Ｉ −７，５％５ｉ−０９％Ｍｇ合金からなるろ
う材粉末（平均粒径８４０μ７７１．）とを重量比３：
１の割合で乾燥状態で混合し、この混合物を幅３００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍ、深さ３ｒＬｒＩｎのステンレス製
容器からなる型枠に入れ、表面が平滑になるように軽く
加圧した後、真空炉中で６０５℃×１０分間加熱し、ろ
う付けを行った。
とＡ Ｉ −７，５％５ｉ−０９％Ｍｇ合金からなるろ
う材粉末（平均粒径８４０μ７７１．）とを重量比３：
１の割合で乾燥状態で混合し、この混合物を幅３００ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍ、深さ３ｒＬｒＩｎのステンレス製
容器からなる型枠に入れ、表面が平滑になるように軽く
加圧した後、真空炉中で６０５℃×１０分間加熱し、ろ
う付けを行った。
これにより、開孔率４０％の板状の多孔質成形そこで、
次にこの多孔質成形体を３０Ｘ３０叫の大きさに切り出
し、これを、Ａ３００３合金からなる芯材の両面ＦＡＩ
−７，５％Ｓ ｉ −２０％Ｍｇ合金からなる皮材が各
々１５％クラッドされたアルミニウム・プレージングシ
ート（厚さ０．１２ｍｍ、幅３０＋ｎ＋＋＋、長さ３０
ｍｍ ）を介して、Ａ１１００からなるアルミニウム
基村上に載置し、軽く固定したのち、真空炉中で６００
℃×１０分間加熱した。
次にこの多孔質成形体を３０Ｘ３０叫の大きさに切り出
し、これを、Ａ３００３合金からなる芯材の両面ＦＡＩ
−７，５％Ｓ ｉ −２０％Ｍｇ合金からなる皮材が各
々１５％クラッドされたアルミニウム・プレージングシ
ート（厚さ０．１２ｍｍ、幅３０＋ｎ＋＋＋、長さ３０
ｍｍ ）を介して、Ａ１１００からなるアルミニウム
基村上に載置し、軽く固定したのち、真空炉中で６００
℃×１０分間加熱した。
その結果、アルミニウム基材の表面に、上記多孔質成形
体が完全にろう付は一体化された厚さ３ｗｎの多孔質沸
騰伝熱面を形成することができた。
体が完全にろう付は一体化された厚さ３ｗｎの多孔質沸
騰伝熱面を形成することができた。
以上
Claims (1)
- アルミニウム粉末とろう材粉末との混合物を型枠等で所
要形状に規制した状態のもとで、真空、非酸化性雰囲気
または還元性雰囲気中でろう付けして板状ないしは塊状
等の多孔質成形体を製作する工程と、アルミニウム基村
上にろう材を介して上記多孔質成形体を重ね、両者をろ
う付けする工程とよりなるアルミニウム材の表面に多孔
質沸騰伝熱面を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2603983A JPS59150661A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | アルミニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2603983A JPS59150661A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | アルミニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150661A true JPS59150661A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0221349B2 JPH0221349B2 (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=12182555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2603983A Granted JPS59150661A (ja) | 1983-02-17 | 1983-02-17 | アルミニウム材の表面に多孔質沸騰伝熱面を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150661A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6417875A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-20 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | Formation of surface film |
| US7677300B2 (en) * | 2003-05-30 | 2010-03-16 | Uop Llc | Method for making brazed heat exchanger and apparatus |
| CN102430828A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-05-02 | 合肥科烨电物理设备制造有限公司 | 钼基材料超声波辅助焊料液相焊接方法 |
| US8991480B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-03-31 | Uop Llc | Fabrication method for making brazed heat exchanger with enhanced parting sheets |
-
1983
- 1983-02-17 JP JP2603983A patent/JPS59150661A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6417875A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-20 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | Formation of surface film |
| US7677300B2 (en) * | 2003-05-30 | 2010-03-16 | Uop Llc | Method for making brazed heat exchanger and apparatus |
| US8991480B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-03-31 | Uop Llc | Fabrication method for making brazed heat exchanger with enhanced parting sheets |
| CN102430828A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-05-02 | 合肥科烨电物理设备制造有限公司 | 钼基材料超声波辅助焊料液相焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0221349B2 (ja) | 1990-05-14 |
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