分段式复合结构平板传热管的制作方法

背景技术：
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随着电子芯片的功率不断增大、体积不断变小，电子产品的散热问题变得越来越重要。传统的散热方法已经远远不能满足高热流密度的电子产品的散热要求，基于相变传热的热管因其极高的导热系数和良好的等温性以及无源传热的优点，是目前高热流密度电子产品散热的理想手段。

目前电子器件用的热管大致可以分为沟槽式和烧结式两大类。沟槽式热管是通过机加工和刻蚀等加工手段在热管内壁面加工出一定截面形状的沟槽，利用沟槽结构产生的毛细力让液体工质回流；烧结式热管是在热管内壁烧结一层微纳米级的颗粒，通过颗粒之间的孔隙提供工质回流的毛细力。不论是沟槽式还是烧结式热管，其吸液芯结构的获得目的都是为了提供较强的毛细力和增大换热面积，但是毛细力的提升终归是有限的，且根据热管的工作原理可以得知不同段的主要工作状况是不一样的，所以设计热管应该综合考虑热管的蒸发段、绝热段和冷凝段的工作原理和状态。在热流密度急剧增加、散热空间日趋小型化等条件下，提高热管传热性能是必要的，而热管的传热性能主要由吸液芯结构决定，开发不局限于提供强毛细力的新型吸液芯结构是发展热管的一个趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述存在的问题，综合考虑热管的工作原理，在提供较强毛细力的同时，促进管内工质的沸腾冷凝作用和均流，提出一种加强热管传热性能的分段式复合结构平板传热管。

本实用新型的技术方案以如下方式实现：

分段式复合结构平板传热管，由一个铜上盖板、一个铜下盖板和中间铜框架组成，所述平板热管一端为蒸发段、另一端为冷凝段、中间为绝热段，所述下盖板内壁沿轴向加工有沟槽结构，所述沟槽结构由热管工作原理加工成复合结构沟槽，所述复合结构沟槽是热管蒸发段为沟槽针翅结构，冷凝段为沟槽针翅阵列结构，绝热段为纯沟槽结构。

所述复合结构沟槽通过去除材料的方式在下盖板内壁面加工得到。

所述沟槽结构的截面形状包括三角形、梯形和矩形三种规则形状。

所述沟槽结构为复合结构沟槽，热管蒸发段为沟槽针翅结构，冷凝段为沟槽针翅阵列结构，绝热段为纯沟槽结构。

所述针翅结构的高度不大于所述沟槽结构的高度。

所述沟槽结构的尺寸和截面形状由加工工艺及加工方法确定。

本实用新型的有益效果在于：

综合考虑了热管内部不同段的工作原理，在沟槽结构的基础上分别针对热管蒸发段和冷凝段增加了针翅结构和针翅阵列结构。沟槽结构在提供工质回流的毛细力的同时还能增大换热表面积，蒸发段的沟槽针翅结构不仅可以进一步增加换热表面积，还能提供更多的有效汽化核心数使得热管能够快速启动和槽肋上针翅之间较大的缺口使得工质均流；冷凝段的沟槽针翅阵列结构也能在进一步扩大换热表面积的同时，通过减薄液膜厚度来减小热阻加快蒸汽冷凝速度；通过绝热段的沟槽结构将冷凝段凝结的工质回流到沸腾段，从而提高热管的传热性能。以此满足越来越高功率化和小型化的电子器件的散热要求。

附图说明

图1为本实用新型热管绝热段结构示意图；

图2为本实用新型热管冷凝段结构示意图；

图3为本实用新型热管蒸发段结构示意图；

图4为本实用新型热管组装示意图；

图5为本实用新型热管示意图。

图中：1、铜上盖板，2、中间铜框架，3、铜下盖板，4、蒸发段，5、冷凝段，6、绝热段，7、沟槽结构，8、针翅结构。

具体实施方式

实施例：

如图1至图5所示，一种分段式复合结构平板传热管，包括一个铜上盖板1、中间铜框架2和铜下盖板3，该平板热管的一端为蒸发段4、另一端为冷凝段6、中间为绝热段5，所述下盖板内壁面沿轴向加工有沟槽结构7，所述沟槽结构由热管工作原理加工成复合结构沟槽，所述热管蒸发段4为沟槽式针翅结构、所述冷凝段6为沟槽式针翅阵列结构、所述绝热段5为纯沟槽结构。所述沟槽结构7可以提供较强的毛细力并增大换热面积，沟槽式针翅结构和沟槽式针翅阵列结构则在进一步增加换热面积的同时，提升蒸发段的沸腾换热性能和冷凝段的冷凝换热性能以及工质的均流，从而提高热管的传热性能。

该实施例的沟槽结构7通过去除材料的方式在铜下盖板内壁面加工得到，并且针翅结构8的高度不大于沟槽结构7的高度，如图1、图2。

该实施例的沟槽结构7的截面形状包括矩形、梯形和三角形三种规则形状。

如图1、图2、图3所示，该实施例的沟槽结构7为复合结构沟槽，热管蒸发段4为沟槽式针翅结构，热管冷凝段6为沟槽式针翅阵列结构，绝热段5为纯沟槽结构，故可以根据热 管的工作原理既保证强毛细力和更大的换热面积的同时，提升蒸发段4的沸腾换热性能和冷凝段6的冷凝换热性能，来提升热管的整体传热性能。

该实施例的沟槽结构7的尺寸和形状由加工方法和工艺参数确定。根据所需沟槽结构宽深尺寸和针翅结构的形状尺寸选择合适工艺参数和外部条件进行加工。加工时先得到所需的针翅结构和针翅阵列结构以及绝热段的沟槽结构，然后在此基础上在针翅之间，与绝热段沟槽结构匹配加工得到矩形沟槽结构，即可得到分段式复合结构平板传热管。

尽管本实用新型是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本实用新型构成限制。参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种变化应属于所属权利要求所限定的范围内。