專利名稱：一種微裂紋扁平熱管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域散熱構(gòu)件，具體是一種微裂紋扁平熱管及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著高性能電子芯片技術(shù)的快速發(fā)展和電子封裝及集成度的不斷提高，勢必造成芯片熱流密度急劇增加及有效散熱空間日益狹小，傳統(tǒng)的散熱方法已經(jīng)不能滿足散熱需求，亟待提出對電子元器件散熱系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與優(yōu)化。由于扁平熱管具有傳熱速度快且占用空間少的特性，因而在這些狹小空間的電子產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)微型具有吸液芯熱管主要有溝槽熱管、燒結(jié)金屬粉末式熱管、絲網(wǎng)式，纖維式吸液芯式等熱管。溝槽式吸液芯具有較高的滲透率，工質(zhì)回流阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燒結(jié)式吸液芯，在相同管徑下有相對較大的蒸汽流動(dòng)通道，但是其毛細(xì)力小，并易受重力影響。然而燒結(jié)式 吸液芯具備毛細(xì)力高，卻熱阻大、滲透率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工方便的微裂紋扁平熱管及其制造方法，解決了現(xiàn)有熱管散熱能力不足的問題。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種微裂紋扁平熱管制造方法，包括如下步驟(I)準(zhǔn)備一根管體和一根燒結(jié)芯棒，燒結(jié)芯棒的直徑小于管體的內(nèi)徑，將燒結(jié)芯棒置于管體內(nèi)的中部，管體與燒結(jié)芯棒之間有空隙；對管體的一端進(jìn)行縮尾，然后對管體和燒結(jié)芯棒整體除銹去油處理；(2)制備多孔毛細(xì)層將金屬粉末填入管體與燒結(jié)芯棒之間的空隙內(nèi)，金屬粉末布滿整個(gè)空隙，然后連同管體放入850°C 950°C高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)后的金屬粉末附著在管體的內(nèi)壁，形成多孔毛細(xì)層；(3)燒結(jié)完成后，取出管體，待自然冷卻至室溫后再取出燒結(jié)芯棒，然后對管體的另一端抽真空、灌注工質(zhì)、密封；最后通過相變壓扁裝置對管體進(jìn)行壓扁成型，得到微裂紋扁平熱管；上述步驟(3)所述最后通過相變壓扁裝置對管體進(jìn)行壓扁成型，所述相變壓扁裝置，包括上板模和下板模，下板模開設(shè)多個(gè)孔，并在該孔內(nèi)插入加熱棒加熱下板模；上板模也開設(shè)有多個(gè)孔，并在該孔內(nèi)接入冷卻水管，通過冷卻水對上板模進(jìn)行連續(xù)冷卻，然后通過上板模和下板模將管體壓扁至所需的扁平形狀。 上述步驟(I )，在管體的內(nèi)表面還開設(shè)有溝槽，燒結(jié)芯棒表面為光滑表面。上述步驟(I )，管體的內(nèi)表面也可以是光滑表面，燒結(jié)芯棒表面可以是布滿多條溝槽的表面。上述步驟(3)所述工質(zhì)為去離子蒸餾水或者乙醇。一種微裂紋扁平熱管，包括管體和附著在管體內(nèi)壁的多孔毛細(xì)層；所述多孔毛細(xì)層的表面具有多條溝槽，沿管體的內(nèi)壁面周向均布。所述管體為金屬扁平熱管；在管體內(nèi)充裝有去離子蒸餾水或者乙醇。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明管體內(nèi)壁附著有多孔毛細(xì)層，多孔毛細(xì)層的表面具有多條溝槽，沿管體的內(nèi)壁面周向均布，具備高滲透率和低回流阻力。并采用相變壓扁工藝，采用具有溝槽表面的燒結(jié)芯棒，誘導(dǎo)多孔毛細(xì)層在壓扁過程中，沿著多孔毛細(xì)層上形成的溝槽自然開裂，開裂后的溝槽在多孔毛細(xì)層上形成微裂紋，獲得的連續(xù)并且足夠大的多孔毛細(xì)層，這種微裂紋提供了蒸汽通道，顯著提高了扁平熱管的傳熱、傳質(zhì)性能。本發(fā)明所采用相變壓扁工藝，其具有防止了管體中軸線上屈曲現(xiàn)象的產(chǎn)生，保證熱管扁平面的質(zhì)量。
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本發(fā)明技術(shù)手段簡便易行，成本低廉，便于推廣應(yīng)用。


圖I為本發(fā)明一種結(jié)構(gòu)截面示意圖；圖2為本發(fā)明其中一種燒結(jié)芯棒的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I制造工藝流程示意圖一；圖4是圖I制造工藝流程示意圖二 ；圖5為本發(fā)明另一種結(jié)構(gòu)截面示意圖；圖6是圖5制造工藝流程示意圖一；圖7是圖5制造工藝流程示意圖二 ；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。實(shí)施例I如圖I 4所示。本發(fā)明微裂紋扁平熱管，包括管體I和附著在管體I內(nèi)壁的多孔毛細(xì)層2 ;所述多孔毛細(xì)層2的表面具有多條溝槽，沿管體I的內(nèi)壁面周向均布；所述管體I采用金屬扁平熱管，管體I內(nèi)充裝有去離子蒸餾水或者乙醇。本發(fā)明微裂紋扁平熱管制造方法，可通過如下步驟實(shí)現(xiàn)(I)準(zhǔn)備一根管體I (圓形金屬熱管)和一根燒結(jié)芯棒3,燒結(jié)芯棒的直徑小于管體I的內(nèi)徑，將燒結(jié)芯棒置于管體I內(nèi)的中部，管體I與燒結(jié)芯棒3之間有空隙；對管體I的一端進(jìn)行縮尾，然后對管體I和燒結(jié)芯棒3整體除銹去油處理；(2)制備多孔毛細(xì)層將金屬粉末填入管體I與燒結(jié)芯棒3之間的空隙內(nèi)，金屬粉末布滿整個(gè)空隙，然后連同管體I放入850°C 950°C高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)后的金屬粉末附著在管體I的內(nèi)壁，形成多孔毛細(xì)層；(3)燒結(jié)完成后，取出管體1，待自然冷卻至室溫后再取出燒結(jié)芯棒3，然后對管體I的另一端抽真空、灌注工質(zhì)、密封；最后通過相變壓扁裝置對管體I進(jìn)行壓扁成型，得到微裂紋扁平熱管；上步驟(3)所述最后通過相變壓扁裝置對管體I進(jìn)行壓扁成型，該相變壓扁裝置，包括上板模4和下板模5，下板模5開設(shè)多個(gè)孔(圖中示出5個(gè))，并在該孔內(nèi)插入加熱棒加熱下板模5 ;上板模4也開設(shè)有多個(gè)孔(圖中示出5個(gè))，并在該孔內(nèi)接入冷卻水管，通過冷卻水對上板模4進(jìn)行連續(xù)冷卻，然后通過上板模4和下板模5將管體I壓扁至所需的扁平形狀。上述步驟(1)，管體I的內(nèi)表面為光滑表面，所述燒結(jié)芯棒表面為布滿多條溝槽的表面(見圖2)。完成燒結(jié)工藝后，這種結(jié)構(gòu)的燒結(jié)芯棒會(huì)相應(yīng)的在多孔毛細(xì)層的內(nèi)表面形成對應(yīng)的溝槽結(jié)構(gòu)，因此，在管體I的壓扁過程中，沿著多孔毛細(xì)層內(nèi)表面形成的溝槽自然開裂，開裂后的溝槽形成連續(xù)的蒸汽通道，從而得到微裂紋扁平熱管；上步驟(3)所述工質(zhì)為去離子蒸餾水或者乙醇。金屬粉末為銅、鋁金屬粉末等，目數(shù)為200 400目。燒結(jié)芯棒3的材料可采用不銹鋼、鎳基合金等。
實(shí)施例2本實(shí)施例除下述特征外，其他特征與實(shí)施例I相同。如圖5 圖7所示。上述步驟(1)，在管體I的內(nèi)表面開設(shè)有溝槽，所述燒結(jié)芯棒表面為光滑表面(圖中未不出)。如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微裂紋扁平熱管制造方法，其特征在于包括如下步驟 (1)準(zhǔn)備一根管體和一根燒結(jié)芯棒，燒結(jié)芯棒的直徑小于管體的內(nèi)徑，將燒結(jié)芯棒置于管體內(nèi)的中部，管體與燒結(jié)芯棒之間有空隙；對管體的一端進(jìn)行縮尾，然后對管體和燒結(jié)芯棒整體除銹去油處理； (2)制備多孔毛細(xì)層將金屬粉末填入管體與燒結(jié)芯棒之間的空隙內(nèi)，金屬粉末布滿整個(gè)空隙，然后連同管體放入850°C 950°C高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)后的金屬粉末附著在管體的內(nèi)壁，形成多孔毛細(xì)層； (3)燒結(jié)完成后，取出管體，待自然冷卻至室溫后再取出燒結(jié)芯棒，然后對管體的另一端抽真空、灌注工質(zhì)、密封；最后通過相變壓扁裝置對管體進(jìn)行壓扁成型，得到微裂紋扁平熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微裂紋扁平熱管制造方法，其特征在于，步驟(3)所述最后通過相變壓扁裝置對管體進(jìn)行壓扁成型，所述相變壓扁裝置，包括上板模和下板模，下板模開設(shè)多個(gè)孔，并在該孔內(nèi)插入加熱棒加熱下板模；上板模也開設(shè)有多個(gè)孔，并在該孔內(nèi)接入冷卻水管，通過冷卻水對上板模進(jìn)行連續(xù)冷卻，然后通過上板模和下板模將管體壓扁至所需的扁平形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微裂紋扁平熱管制造方法，其特征在于，所述步驟(I)，在管體的內(nèi)表面還開設(shè)有溝槽，所述燒結(jié)芯棒表面為光滑表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微裂紋扁平熱管制造方法，其特征在于，所述步驟(I)，管體的內(nèi)表面為光滑表面，所述燒結(jié)芯棒表面為布滿多條溝槽的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微裂紋扁平熱管制造方法，其特征在于，步驟(3)所述工質(zhì)為去離子蒸餾水或者乙醇。
6.一種微裂紋扁平熱管，其特征在于，包括管體和附著在管體內(nèi)壁的多孔毛細(xì)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微裂紋扁平熱管，其特征在于，所述多孔毛細(xì)層的表面具有多條溝槽，沿管體的內(nèi)壁面周向均布。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微裂紋扁平熱管，其特征在于，所述管體為金屬扁平熱管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微裂紋扁平熱管，其特征在于，所述管體內(nèi)充裝有去離子蒸餾水或者乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微裂紋扁平熱管及其制造方法，包括管體和附著在管體內(nèi)壁的多孔毛細(xì)層，多孔毛細(xì)層的表面具有多條溝槽，沿管體的內(nèi)壁面周向均布；加工方法是將燒結(jié)芯棒置于管體內(nèi)的中部，管體與燒結(jié)芯棒之間有空隙；對管體的一端進(jìn)行縮尾，然后對管體和燒結(jié)芯棒整體除銹去油處理；將金屬粉末填入管體與燒結(jié)芯棒之間的空隙內(nèi)，然后連同管體放入高溫?zé)Y(jié)爐中燒結(jié)；燒結(jié)完成后取出管體，冷卻至室溫后再取出燒結(jié)芯棒，然后對管體的另一端抽真空、灌注工質(zhì)、密封；對管體進(jìn)行壓扁成型；本發(fā)明采用相變壓扁工藝，采用燒結(jié)芯棒誘導(dǎo)方法獲得的連續(xù)并且足夠大的多孔毛細(xì)層，即微裂紋通道空間，提供了蒸汽通道，顯著提高了扁平熱管的傳熱、傳質(zhì)性能。
文檔編號(hào)F28D15/04GK102829659SQ20121030128
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者湯勇, 李軍輝, 李輝, 韓曉東, 胡忠海, 袁巧霞, 周述璋 申請人:華南理工大學(xué)