一种热管管芯的制作方法与流程

文档序号:11098294阅读:467来源:国知局

本发明涉及热管加工的技术领域,具体而言,涉及一种热管管芯的制作方法。



背景技术:

目前的电子、电器等产品在发展的方向上有两大趋势,一是轻薄短小,二则是高性能与多功能化。随着产品内元件发热量的增加与体积的缩小,发热密度也因而快速的提升,若无法提供有效的散热,将会影响到电子、电器产品的性能及可靠度,甚至缩短产品的使用期限。为了解决发热密度快速上升及提供有效的散热方法,使得电子、电器等产品在系统散热设计及构装上成为重要的问题,而热管是一个目前被广泛应用于传热用的重要元件,尤其在笔记型电脑方面,其将微处理器产生的热量(或高发热量元件)由热管传热到散热元件散热,使微处理器保持在正常温度下操作。热管可视为一个具有高热传导率的被动热传元件,由于内部的两相流热传机制,使得热管的传热能力是同样外观尺寸铜金属的数百倍以上,因此,可利用热管具有反应迅速及热阻小的优点,配合热管的使用发展出各型高性能的散热模组,以解决目前各式电子、电器等产品,因性能提升所衍生的散热问题,相对地热管性能的好坏与制造技术,也成为重要的关键。

热管是一个利用两相变化(液、汽)及蒸汽流动的一种热传递装置,由于此装置能够在很小的温差条件下,将热传递至某一距离的长度。工作流体在蒸发段吸收热量蒸发,流向冷凝段放出热量后凝结成液态,再由毛细结构所提供的毛细力流回蒸发段。由于蒸发的原因,在受热端的工作流体液面在金属网内形成不同的曲率半径,因此所产生的毛细力将冷凝液由冷却端抽回到受热端,并完成一个工作循环。因而,只要管芯的金属网所产生的毛细力大于热管内的总压降,热管即能正常工作。所以,可以看出管芯在热管中为极重要组件的之一。

现有技术中,热管的管芯的制作,先由机器将心棒植入热管的外管内部;在心棒植入外管内部后,该心棒与外管内壁将保持有间隙,再将金属粉末填入在该间陷后,将外管及心棒放置在炉中烧结;在烧结时让金属粉末与外管内壁结合在一起;烧结后,将心棒抽离,即完成热管的金属网的制作。但是,这种制作方法由于外管长,使心棒不易植入外管内部,即使在心棒植入外管内部后,由于外管的长度长,导致外管内壁与心棒之间的间隙大小沿外管方向不均匀,造成填入的金属粉末厚薄不一而导致所得到的金属网的厚度不均匀。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明一方面在于提供一种热管管芯的制作方法,该制作方法所获得的金属网能牢固贴合于外管的内壁,金属网的厚度均匀。

一种热管管芯的制作方法,包括以下步骤:

(1)提供一模具,使所述模具的外表包覆一金属网;

(2)提供一外管,将所述包覆金属网的模具植入所述外管内;

(3)烧结经步骤(2)的外管以使得所述金属网与外管的内壁贴合。

进一步地,构成所述金属网的金属丝的线径为0.035~0.055mm。

进一步地,所述金属网的厚度为0.068~0.11mm。

进一步地,所述金属网的网孔大小为60~120目。

进一步地,所述烧结的温度为585~635℃,所述烧结的时间为20~26h。

进一步地,所述烧结的温度为825~885℃,所述烧结的时间为18~21h。

进一步地,使所述模具的外表包覆一金属网之前还包括在模具的外表涂覆有脱模剂。

进一步地,所述外管为铜质或铝质。

进一步地,所述模具由铁或其合金、镍或其合金、钛或其合金所制成。

进一步地,所述金属金属网为铜质或铝质。

本发明的热管管芯的制作方法,使所述模具的外表包覆一金属网,再将包覆金属网的模具植入外管内,最后烧结金属网,这样使得金属网与外管的内壁能牢固贴合,形成的金属网厚度均匀。此外,模具也较容易地从金属网中抽出,避免了现有技术中通过打扁或拉伸外管来抽出模具的麻烦。

具体实施方式

除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用之术语:

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1~5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1~4”、“1~3”、“1~2”、“1~2和4~5”、“1~3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位,1份可表示任意的单位质量,如可以表示为1g,也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份,B组分的质量份为b份,则表示A组分的质量和B组分的质量之比a:b。或者,表示A组分的质量为aK,B组分的质量为bK(K为任意数,表示倍数因子)。不可误解的是,与质量分数不同的是,所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生,例如,A和/或B包括(A和B)和(A或B);

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,井且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

本发明的热管管芯的制作方法,包括以下步骤:

(1)提供一模具,使所述模具的外表包覆一金属网;

(2)提供一外管,将所述包覆金属网的模具植入所述外管内;

(3)烧结经步骤(2)的外管以使得所述金属网与外管的内壁贴合。

作为本发明的金属网,既可以使用金属丝编制而成的带若干网孔的丝网。其可以为单层,即由多根金属丝集成一束所编制而成,或者为多层,即有多层编制网所叠加构成。金属网可以为柱状,如圆柱状或类圆柱状。

构成金属网的金属丝的线径可以为0.035~0.055mm,如0.035mm、0.038mm、0.040mm、0.045mm、0.050mm、0.052mm、0.054mm、0.055mm等。此处,线径即粗细。

金属网的厚度可参考性地为0.068~0.11mm,例如0.068mm、0.070mm、0.080mm、0.090mm、0.10mm、0.105mm、0.108mm、0.11mm等。

金属网的网孔大小以60~120目为宜,如60目、62目、65目、70目、80目、85目、100目、110目、120目等。至于网孔的形状,可为方形、圆形或蜂窝状等不限制其形状。

金属网的边缘可以切割成锯齿波纹状,波高不超过1mm。

本发明的金属网的材质可列举出铝或铜材质,当然还可有其它材质等。

上述模具的作用是作为金属网的支撑,具体而言,在使用外接设备将金属网植入外管时便于持住操作;在烧结过程中,可防止金属网向外管的内部膨胀从而保证金属网只能向外管的外壁膨胀而贴合;在烧结完毕后的冷却过程中,可对金属网的形状进行固定。

模具的形状可采用棒状或杆状,其可采用实心结构。

模具的材质可优选为软化点或熔点高于金属网的材质。在金属网为铝或铜材质的实施方案中,模具可采用铁或其合金、镍或其合金、钛或其合金所制成。此处,铁、镍、钛的熔点或软化点均显著高于金属网,这样在烧结的过程中,模具软化而与金属网发生贴合。

可以理解的是,在步骤(3)之后,还包括脱模。此处脱模是指将模具脱离金属网。

为了使得脱模的更容易,可在包覆金属网之前在模具的外表涂覆脱模剂。脱模剂可以为有机硅化合物类,如硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氢甲基硅油、硅脂、硅树脂、硅橡胶、硅橡胶甲苯溶液;或者为蜡系列,如植物、动物、合成石蜡;微晶石蜡;聚乙烯蜡等;又或者为氟系列,如高聚四氟乙烯;氟树脂粉末;氟树脂涂料;或者为表面活性剂类,如金属皂(阴离子性)、EO、PO衍生物(非离子性);或者为无机粉末,如滑石、云母、陶土、白粘土等;聚醚系列,如聚醚和脂油混合物等。

至于脱模剂的用量多少以及涂覆的厚度可以根据实际的脱模需要作调整。

上述烧结的温度可较佳地控制在金属网的软化温度到熔点之间。此处,软化温度是指能使得金属固体的变软(即硬度显著降低)的温度范围。

具体地,对于金属网为铝质而言,烧结的温度可以为585~635℃,如585℃、600℃、610℃、620℃、630℃、635℃等;于此烧结温度基础下,烧结的时间可以为20~26h,如20h、20.5h、22h、23h、24h、25h或26h等。对于金属网为铜而言,烧结的温度可以为825~885℃,如825℃、830℃、840℃、850℃、855℃、875℃、880℃、885℃等,于此烧结温度下,其对应的烧结时间可以为18~21h,如18h、19h、19.5h、20h、21h等。

外管的材质可以为铝质或铜质或二者的合金。

以上未述及之处适用于现有技术。

实施例1

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆铝金属网。铝金属网的金属丝的线径为0.035mm,铝金属网的厚度为0.068mm,铝金属网的网孔大小为60目。铝金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铝金属网的模具植入铝外管内。

步骤四、将上述铝外管进行在585℃下烧结26h直至铝金属网与铝外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铝金属网下取出。

实施例2

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆金属网。铝金属网的金属丝的线径为0.055mm,铝金属网的厚度为0.11mm,铝金属网的网孔大小为120目。铝金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铝金属网的模具植入铝外管内。

步骤四、将上述铝外管进行在635℃下烧结20h直至铝金属网与铝外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铝金属网下取出。

实施例3

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆铝金属网。铝金属网的金属丝的线径为0.045mm,铝金属网的厚度为0.09mm,铝金属网的网孔大小为90目。铝金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铝金属网的模具植入铝外管内。

步骤四、将上述铝外管进行在590℃下烧结23h直至铝金属网与铝外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铝金属网下取出。

实施例4

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆铜金属网。铜金属网的金属丝的线径为0.035mm,铜金属网的厚度为0.068mm,铜金属网的网孔大小为60目。铜金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铜金属网的模具植入铜外管内。

步骤四、将上述铜外管进行在825℃下烧结21h直至铜金属网与铜外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铜金属网下取出。

实施例5

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆金属网。铜金属网的金属丝的线径为0.055mm,铜金属网的厚度为0.11mm,铜金属网的网孔大小为120目。铜金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铜金属网的模具植入铜外管内。

步骤四、将上述铜外管进行在885℃下烧结18h直至铜金属网与铜外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铜金属网下取出。

实施例6

步骤一、在模具的外表涂覆脱模剂。

步骤二、在模具的外表包覆铜金属网。铜金属网的金属丝的线径为0.045mm,铜金属网的厚度为0.09mm,铜金属网的网孔大小为90目。铜金属网的边缘切割成波高不超过1mm的锯齿波纹状。

步骤三、将包覆铜金属网的模具植入铜外管内。

步骤四、将上述铜外管进行在855℃下烧结19.5h直至铜金属网与铜外管的熔合以贴合。

步骤五、脱模。即将模具从成型的铜金属网下取出。

本发明的热管管芯的制作方法,使所述模具的外表包覆一金属网,再将包覆金属网的模具植入外管内,最后烧结金属网,这样使得金属网与外管的内壁能牢固贴合,形成的金属网厚度均匀。此外,模具也较容易地从金属网中抽出,避免了现有技术中通过打扁或拉伸外管来抽出模具的麻烦。

由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现,但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明,当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处,出于篇幅的考虑,省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例,此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式选择等,落在本发明的保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1