低接触热阻的热管预埋方法
【专利摘要】本发明提供一种低接触热阻的热管预埋方法,包括如下步骤:步骤1,将胶膜原料在90℃温度、30%湿度下预先烘烤60min,得到待用胶膜;步骤2,根据热管实际尺寸,在热管区域涂覆步骤1中得到的待用胶膜,同时控制热管区域涂覆的胶膜气泡数量。本发明具有如下有益效果:(1)能够减小预埋热管与蜂窝芯接触热阻,改善热管传热性能,有利于单机散热及实现等温设计;(2)工艺手段简单,材料来源充分,易于实现,实施成本较低。
【专利说明】低接触热阻的热管预埋方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于空间【技术领域】的热管工艺,具体涉及一种低接触热阻的热管预埋方法。
【背景技术】
[0002]热管是一种利用工质的蒸发、凝结相变和循环流动而工作的器械。由于液体蒸发和凝结时的热阻很小,因此利用热管可实现在小温差下传递大热量。自1964年首次提出热管概念以来,热管技术得到充分的发展,并成功应用于空间【技术领域】。由于热管具有传热量大,结构紧凑,无运动部件和不消耗能源的突出特点,近十几年已成为航天器热控制的主要手段之一。目前卫星上应用最广泛的热管为铝氨轴向槽道热管。其管壳材料为铝合金,内部工质为氨。使用的温度范围_60°C?90°C,最佳工作温度范围-30°C?60°C之间。
[0003]热管在航天器上的应用方式主要有预埋和外贴两种。对于卫星主散热面及载荷安装板,通过在板内预埋热管组成热管网络,拉平仪器之间的温度,以实现等温化设计思想。由于热管高度不一致,表面凹凸不平,很容易在热管与安装板内芯的接触面上形成一定空隙,造成一定的接触热阻,据已有的研究,接触热阻占总热阻的绝大部分,甚至超过99%,进行工艺改进的空间很大。该热阻的存在不利于热量在板芯与热管之间的传递和平衡,限制了热管作用的发挥。特别是对于卫星南板、北板和载荷舱板等热流较为集中区域,需要采用低接触热阻的热管预埋工艺来减小接触热阻,降低单机温度。
[0004]蜂窝板预埋热管热阻大小取决于蜂窝板预埋热管的生产工艺,数值范围较大,设计手册中推荐为0.05?2V /W。传统蜂窝板预埋热管设计和生产工艺为:蜂窝板上下表板均为0.3mm厚一层铝蒙皮,预埋热管高度与蜂窝芯相同,热管通过0.15_厚的固体胶膜与上下层铝蒙皮胶结复合。该工艺存在一些缺陷,造成热阻偏大,主要体现在固体胶膜材料自身导热性能较差,热阻大;现有大部分预埋热管产品实际高度比标称值偏小,且热管各处高度存在一定偏差,同一厚度的固体胶膜不能适应所有热管,热管部分区域可能存在缺胶现象,导致预埋热管与蜂窝板上下表板之间的接触热阻大幅度增加;蜂窝板成型过程中胶膜容易产生气体,气体夹杂在预埋热管与上下表板之间难以排放,也增加了预埋热管与蜂窝板上下表板的接触热阻。因此,有必要针对以上方面展开改进,以有效降低热管预埋热阻。
[0005]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是根据实际应用的需要,提出一种低接触热阻的热管预埋方法。该方法在热管工作原理及接触热阻影响传热机理基础上,综合考虑预埋热管高度及其与蜂窝芯高度相对关系对接触热阻的影响规律而提出,具有更好地发挥热管传热作用的特点。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0008]一种低接触热阻的热管预埋方法,包括如下步骤:
[0009]步骤I,对胶膜原料进行预先烘烤,得到待用胶膜;
[0010]步骤2,根据热管实际尺寸,在热管区域涂覆步骤I中得到的待用胶膜,同时控制热管区域涂覆的胶膜气泡数量。
[0011]优选地,所述预先烘烤条件为:在90°C温度、30%湿度下预先烘烤60min。
[0012]优选地,所述胶膜原料采用J133的高导热液体胶膜。
[0013]优选地,所述涂覆的胶膜厚度可根据产品实际尺寸调整。
[0014]优选地,所述涂覆的胶膜厚度为0.15mm。
[0015]优选地,所述涂覆的胶膜气泡数量小于等于3个/dm2。
[0016]优选地,还包括设置于步骤I之前的步骤O:
[0017]步骤0,将热管预埋在蜂窝板的上下表板之间,所述热管的高度与蜂窝板的蜂窝芯高度一致。
[0018]与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0019](I)能够减小预埋热管与蜂窝芯接触热阻,改善热管传热性能,有利于单机散热及实现等温设计;
[0020](2)工艺手段简单,材料来源充分,易于实现,实施成本较低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0022]图1是本发明低接触热阻的热管预埋方法示意图;
[0023]图中,I为蜂窝芯,2为热管,3为安装板表板,4为胶膜。
【具体实施方式】
[0024]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
[0025]如图1所示,本实施例提供了一种低接触热阻的热管预埋方法,包括如下步骤:
[0026]步骤I,对胶膜原料进行预先烘烤,得到待用胶膜;
[0027]步骤2,根据热管实际尺寸,在热管区域涂覆步骤I中得到的待用胶膜,同时控制热管区域涂覆的胶膜气泡数量。
[0028]进一步地,所述预先烘烤条件为:在90°C温度、30%湿度下预先烘烤60min。
[0029]进一步地,所述胶膜原料采用J133的高导热液体胶膜。
[0030]进一步地,所述涂覆的胶膜厚度为0.15mm。
[0031]进一步地,所述涂覆的胶膜气泡数量小于等于3个/dm2。
[0032]进一步地,还包括设置于步骤I之前的步骤O:
[0033]步骤0,将热管预埋在蜂窝板的上下表板之间,所述热管的高度与蜂窝板的蜂窝芯高度一致。
[0034]进一步地,所述热管为若干根,其中每一根热管均为双孔热管,双孔热管的每一个孔均独立构成热管。
[0035]下面对本实施例的具体案例进行详细说明。
[0036]在某卫星热控设计中,南板、北板和载荷舱北板的热流较为集中,分别需预埋9根、10根、7根热管,预埋热管为双孔热管,每个孔均独立构成热管,提高可靠性,并增大传热能力。
[0037]采用低接触热阻的热管预埋方法,其实现方法是:
[0038]热管区域胶膜采用了材料为J133的液体胶膜,其导热系数为传统胶膜材料J78B的3.1倍,胶膜涂覆时在90°C温度、30%湿度下预先烘烤60min ;
[0039]根据热管实际尺寸30*29.1,确定胶膜涂覆的厚度为0.15mm,涂覆时控制热管区域胶膜气泡数应不大于3个/dm2。
[0040]在本实施例中:热管区域胶膜采用高导热液体胶膜,胶膜厚度可根据实际产品尺寸调整,胶膜涂覆时在90°C温度、30%湿度下预先烘烤60min,控制热管区域胶膜气泡数应不大于3个/dm2。
[0041]本实施例提供的低接触热阻的热管预埋方法,可有效减小接触热阻,有利于降低单机温度,实现等温设计。
[0042]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种低接触热阻的热管预埋方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤1,对胶膜原料进行预先烘烤,得到待用胶膜; 步骤2,根据热管实际尺寸,在热管区域涂覆步骤1中得到的待用胶膜,同时控制热管区域涂覆的胶膜气泡数量。
2.根据权利要求1所述的低接触热阻的热管预埋方法,其特征在于,所述预先烘烤条件为:在90°C温度、30%湿度下预先烘烤60min。
3.根据权利要求1所述的低接触热阻的热管预埋方法,其特征在于,所述胶膜原料采用J133的高导热液体胶膜。
4.根据权利要求1所述的低接触热阻的热管预埋方法,其特征在于,所述涂覆的胶膜气泡数量小于等于3个/dm2。
5.根据权利要求1所述的低接触热阻的热管预埋方法,其特征在于,还包括设置于步骤1之前的步骤0: 步骤0,将热管预埋在蜂窝板的上下表板之间,所述热管的高度与蜂窝板的蜂窝芯高度一致。
【文档编号】B64G1/50GK104260904SQ201410461343
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】李鹏, 郭涛, 康奥峰, 赵鑫, 李应典 申请人:上海卫星工程研究所