双面平相变抑制传热板结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传热领域，特别是涉及一种双面平相变抑制传热板结构及其制造方法。
【背景技术】
[0002]相变抑制(PCI)传热技术，是一种通过控制密闭体系中传热介质微结构状态而实现高效传热的全新技术。在传热过程中，液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性，实现一种目前尚未被世人所认知的全新的传热方式与机理。具有高传热速率和高热流密度，在实验室中测试的热流密度可高达600W/cm2。可广泛应用于航空航天、电力电子、通讯、计算机、高铁、电动汽车、太阳能和风电等行业。
[0003]目前，相变抑制传热板的制成方法，通常是将两块铝板，其中在铝板之间的一块铝板表面预先印有设计好的网格状图案，通过乳机的乳制复合在一起形成复合铝板，采用吹胀工艺使复合板变形，在复合板间形成与印刷图案形状一致的网格状管路，同时在复合铝板的其中一个表面或是在两个表面形成网格状凸起，在封闭的网格状管道内部充装有相变抑制传热工质。通常称为单面胀相变抑制传热板或双面胀相变抑制传热板。
[0004]由于目前的相变抑制传热板为单面胀或双面胀结构，在实际使用中受到很大限制，比如IGBT大功率器件，CPU处理器等散热面的结合，以及散热翅片组的焊接等，通常需要双面平板结构，因此迫切需要开发一种低成本的双面平相变抑制传热板。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双面平相变抑制传热板结构及其制造方法，用于解决现有技术中由于相变抑制传热板均为单面胀或双面胀结构而导致的在实际使用中受到很大限制的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双面平相变抑制传热板结构，所述双面平相变抑制传热板结构为复合板式结构；
[0007]所述双面平相变抑制传热板结构的表面均为平面；
[0008]所述双面平相变抑制传热板结构内部形成有具有特定形状、相互连通的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。
[0009]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述热超导管路通过吹胀工艺形成。
[0010]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述双面平相变抑制传热板结构包括第一板材、第二板材及第三板材;所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置，所述第一板材及所述第三板材分别位于所述第二板材的两侧，并与所述第二板材通过棍压工艺复合在一起；
[0011]所述第三板材包括凸起区域，所述凸起区域的表面为平面；
[0012]所述热超导管路位于所述第一板材与所述第三板材之间，且所述热超导管路分布的区域与所述凸起区域相对应。
[0013]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述热超导管路包括若干个第一槽道、第二槽道及连接通孔；
[0014]所述第一槽道位于所述第一板材与所述第二板材之间；
[0015]所述第二槽道位于所述第二板材与所述第三板材之间；
[0016]所述连接通孔贯穿所述第二板材，且将相邻的所述第一槽道及所述第二槽道相连通；
[0017]所述第二板材表面形成有与所述第一槽道及所述第二槽道相对应的凸起结构。
[0018]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，相邻两所述第一槽道及相邻两所述第二槽道均相隔离，且所述第一槽道与所述第二槽道交错平行分布；
[0019]所述连接通孔位于所述第一槽道及所述第二槽道之间，且将相邻的所述第一槽道及所述第二槽道相连通。
[0020]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述第一槽道及所述第二槽道横截面的形状均为梯形，所述第一槽道及所述第二槽道纵截面的形状均为矩形。
[0021]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述连接通孔的形状为圆形或椭圆形。
[0022]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的一种优选方案，所述第一槽道的横向尺寸与所述第二槽道的横向尺寸相同。
[0023]本发明还提供一种双面平相变抑制传热板结构的制造方法，所述制造方法包括:
[0024]提供第一板材、第二板材及第三板材共三块板材，所述第三板材包括凸起区域;将所述第一板材及所述第三板材的单面打毛，在所述第二板材形成连接通孔后将双面打毛；
[0025]采用石墨印刷法分别在对应于所述凸起区域的所述第一板材的打毛面及所述第三板材的打毛面印刷第一槽道及第二槽道形状的石墨图案；
[0026]将所述第一板材及所述第三板材分别置于所述第二板材两侧，所述第一板材及所述第三板材的打毛面与所述第二板材贴合并对齐，沿边铆合；
[0027]将铆合在一起的所述三块板材加热至一定温度并维持一段时间后进行热乳加工以形成复合板材;印刷有石墨图案处形成分层；
[0028]向所述复合板材内印刷有石墨图案处形成分层内充入高压流体，至所述第二板材与第一板材分层部分及与第三板分层部分拉伸变形，同时在所述第一板材与所述第二板材之间及所述第二板材与所述第三板材之间分别形成与所述石墨图案相对应的第一槽道及第二槽道;所述第一槽道与所述第二槽道通过所述连接通孔相连通，并与所述连接通孔共同构成热超导管路；
[0029]向所述热超导管路内充入传热工质并密封所述热超导管路。
[0030]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的制造方法的一种优选方案，相邻两所述第一槽道及相邻两所述第二槽道均相隔离，且所述第一槽道与所述第二槽道交错平行分布；
[0031 ]所述连接通孔位于所述第一槽道及所述第二槽道之间，且将相邻的所述第一槽道及所述第二槽道相连通。
[0032]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的制造方法的一种优选方案，形成的所述第一槽道及所述第二槽道横截面的形状均为梯形，形成的所述第一槽道及所述第二槽道纵截面的形状均为矩形。
[0033]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的制造方法的一种优选方案，形成的所述连接通孔的形状为圆形或椭圆形。
[0034]作为本发明的双面平相变抑制传热板结构的制造方法的一种优选方案，形成的所述第一槽道的横向尺寸与所述第二槽道的横向尺寸相同。
[0035]如上所述，本发明的双面平相变抑制传热板结构及其制造方法，具有以下有益效果:在双面均为平面的所述传热板结构内部形成相互连通的槽道，并在槽道内充入传热工质并封闭，实现相变抑制传热的导热速率快、均温好的特点;将所述相变抑制传热板结构的双面均设计为平面，可方便实现与高功率器件以及散热片组的良好结合，可大幅扩展相变抑制传热板的应用场合和范围；采用吹胀工艺，实现具有内部槽道的双面平板结构，具有低成本、易加工、高可靠性的特点。
【附图说明】
[0036]图1显示为本发明实施例一中提供的双面平相变抑制传热板结构的截面局部结构示意图。
[0037]图2显示为本发明实施例一中提供的双面平相变抑制传热板结构中具有第一槽道的第一板材的结构示意图。
[0038]图3显示为本发明实施例一中提供的双面平相变抑制传热板结构中具有连接通孔的第二板材的结构示意图。
[0039]图4显示为本发明实施例一中提供的双面平相变抑制传热板结构中具有第二槽道的第三板材的结构示意图。
[0040]图5显示为本发明实施例二中提供的双面平相变抑制传热板结构的制造方法的流程图。
[0041 ] 元件标号说明
[0042]1第一板材
[0043]2第二板材
[0044]3第三板材<