一种热管用复合吸液芯预成形装置的制作方法

本实用新型涉及热管吸液芯技术领域，特别涉及一种热管用复合吸液芯及其预成形装置和制备方法。

背景技术：

基于当今世界能源存储与消耗形势以及环境保护等方面的迫切要求，有效可靠、经济实用的节能技术越来越受到青睐，热管技术就是节能技术中可供优选的方案之一。热管的传热性能主要取决于吸液芯结构。热管常用的吸液芯结构主要有沟槽式吸液芯、粉末烧结吸液芯、丝网吸液芯和纤维烧结吸液芯。沟槽式吸液芯液体回流阻力小，但抗重力工作性能差；粉末烧结吸液芯毛细力大，但渗透率低且易碎；丝网吸液芯制备简单，但易堵易破；纤维烧结吸液芯渗透率高，但毛细力小。另外，现有技术中，在吸液芯预成形方面，芯棒径向尺寸固定，无法对吸液芯进行径向压紧，影响吸液芯的预成形效果。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种热管用复合吸液芯预成形装置，实现对吸液芯的径向压紧，改善吸液芯的预成形效果。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种热管用复合吸液芯预成形装置，包括陶瓷球、材料为铝型材或钢材的支撑架、由上至下依次固定在所述支撑架上的若干定位板、竖直固定在所述定位板上的热管管壳，同轴地设置竖直贯穿设置在所 述热管管壳内的芯管，所述热管管壳两端设置有可拆卸的下端盖和上端盖，所述的芯管的管壁沿轴向设置有切口，所述陶瓷球的直径大于芯管的内径。

进一步地，所述的定位板由上至下依次包括上板、中板、下板，所述上板、中板、下板的四角设置有通过紧固件连接支撑架的槽口，所述上板的中心设置有与所述热管管壳相匹配的通孔，所述中板的中心设置有与所述下端盖及芯管相匹配的阶梯通孔，所述下板的中心设置有与所述芯管底端相匹配的盲孔。

进一步地，所述下端盖和上端盖为凸字形回旋体，中心设置有与所述芯管间隙配合的通孔，直径较小端设置有与所述热管管壳内径相匹配的锥面，直径较大端设置有拆装槽，材料均为不锈钢。

进一步地，所述芯管为形状圆形管，其壁厚为0.5mm–1mm，所用材料为不锈钢。

进一步地，所述热管管壳形状为圆形管，外径为15mm–50mm，壁厚为1mm–2.5mm，所用材料为不锈钢、铝合金或紫铜中的任意一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的预成形装置操作简单，成本低廉，预成形时可实现复合吸液芯径向压紧，增大复合吸液芯与热管管壳的接触面积，显著提高纤维之间及复合吸液芯与热管管壳之间的结合强度，同时也可使复合吸液芯孔隙分布更加均匀。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的热管用复合吸液芯预成形装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的芯管3结构示意图。

图3是图2中B处放大示意图。

图4是本实用新型实施例1的中板4主视示意图。

图5是图4中A-A向剖视示意图。

图6是本实用新型实施例1的下端盖(上端盖)的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施例1的下端盖(上端盖)的俯视示意图。

图8是图7中A-A向剖视示意图。

图中：1-支撑架，2-下板，3-芯管，4-中板，5-下端盖，6-热管管壳，7-上板，8-上端盖，9-陶瓷球。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种热管用复合吸液芯预成形装置，包括陶瓷球9、材料为铝型材或钢材的支撑架1、由上至下依次固定在所述支撑架1上的若干定位板、竖直固定在所述定位板上的热管管壳6，同轴地设置竖直贯穿设置在所述热管管壳6内的芯管3，所述热管管壳6两端设置有可拆卸的下端盖5和上端盖8，所述的芯管3的管壁沿轴向设置有切口，采用线切割切开(见图2和图3)，所述陶瓷球9的直径大 于芯管3的内径。

具体而言，所述的定位板由上至下依次包括上板7、中板4、下板2，所述上板7、中板4、下板2的四角设置有通过螺栓连接支撑架1的槽口，所述上板7的中心设置有与所述热管管壳6相匹配的通孔，所述中板4的中心设置有与所述下端盖及芯管3相匹配的阶梯通孔(见图4、图5)，所述下板2的中心设置有与所述芯管3底端相匹配的盲孔。

具体而言，如图6至图8所示，所述下端盖5和上端盖8为凸字形回旋体，中心设置有与所述芯管3间隙配合的通孔，直径较小端设置有与所述热管管壳6内径相匹配的锥面，直径较大端设置有拆装槽，材料均为不锈钢。

具体而言，所述芯管3为形状圆形管，其壁厚为0.5mm–1mm，所用材料为不锈钢。

具体而言，所述热管管壳6形状为圆形管，外径为15mm–50mm，壁厚为1mm–2.5mm，所用材料为不锈钢、铝合金或紫铜中的任意一种。

本实施例中，下端盖5和上端盖8既能够使芯管3位于热管管壳6的内孔中心位置，有起到从热管管壳6两端密封金属纤维的作用，而设置有切口的芯管3在直径稍大于芯管3内径的陶瓷球9的挤压作用下发生弹性变形，即芯管3外径被陶瓷球9胀大，从而对填充于热管管壳6和芯管3之间的金属纤维进行径向压紧，提高金属纤维的密实度，改善吸液芯的预成形效果。整个装置结构简单、加工方便、易 于操作，当需要自备不同尺寸的热管用复合吸液芯时，通过更换对应尺寸的定位板、热管管壳6、芯管3和陶瓷球9即可，支撑架1可以重复使用，以节约成本。

实施例2

一种采用所述预成形装置的热管用复合吸液芯制备方法，包括步骤：

(1)金属纤维制备：首先将不同形貌的金属纤维切成一定长度的短金属纤维，然后去油污并干燥，接着按一定比例计算并称取所需质量的两种金属纤维，然后将其均匀混合；

(2)定位热管管壳6和芯管3：首先将下端盖5的锥面端插入热管管壳6，并施力压紧，然后将热管管壳6穿过上板7的通孔，直到与中板4的阶梯通孔接触，使热管管壳6与上板7的通孔间隙配合，下端盖5与中板4直径较大的阶梯通孔间隙配合，且下端盖5及热管管壳6被中板4轴向限位；接着在热管管壳6中插入芯管3，穿过中板4直径较小的阶梯通孔及下端盖5的通孔，直到与下板2的盲孔接触，使芯管3与中板4直径较小的阶梯通孔及下板2的盲孔间隙配合，芯管3被下板2轴向限位，芯管3位于热管管壳6的中心位置；

(3)装填金属纤维：将混合均匀的金属纤维填充在热管管壳6、芯管3及下端盖5所形成的环形空间中，并轴向压紧，接着将上端盖8的锥面端插入热管管壳6，并施力压紧；

(4)径向压紧：将陶瓷球9填入芯管3，芯管3被胀开，从而径向压紧金属纤维；

(5)将压紧后预成形的金属纤维固相烧结得到热管用复合吸液芯，所述热管用复合吸液芯的厚度为1mm–2.5mm。

具体而言，本实施例中，所述不同形貌的金属纤维包括用多齿车刀加工而成的表面粗糙的金属纤维和拉拔而成的表面光滑的金属纤维。

具体而言，本实施例中，所述用多齿车刀加工而成的表面粗糙的金属纤维占复合吸液芯质量比为30％。

具体而言，本实施例中，所述短金属纤维的长度为10mm，当量直径为100μm。

通过实施例2所制备的热管用复合吸液芯，由不同形貌的金属纤维按一定的比例均匀混合固相烧结而成，与传统单一纤维烧结吸液芯相比，具有更高的渗透率，更大的毛细力，更小的液体回流阻力，可有效改善热管的传热性能，另外，由于烧制前的预成形可实现复合吸液芯径向压紧，增大复合吸液芯与热管管壳6的接触面积，显著提高纤维之间及复合吸液芯与热管管壳6之间的结合强度，同时也可使复合吸液芯孔隙分布更加均匀，进一步改善热管的传热性能。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：所述用多齿车刀加工而成的表面粗糙的金属纤维占复合吸液芯质量比为20％。所述短金属纤维的长度为5mm，当量直径为50μm。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于：所述用多齿车刀加工而成的表 面粗糙的金属纤维占复合吸液芯质量比为50％。所述短金属纤维的长度为15mm，当量直径为150μm。

如上所述便可较好地实现本发实用新型。

以上实施例只为说明本实用新型/实用新型的技术构思和特点，并不能限制本实用新型/实用新型的保护范围。凡跟本实用新型/实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型/实用新型权利要求的涵盖范围。