一种非重力热管内吸液芯的制作方法与流程

本发明涉及热管技术领域，具体涉及一种非重力热管内吸液芯的制作方法。

背景技术：

热管技术利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质，通过工作介质的沸腾和凝结，将热源的热量迅速传递到热源以外，其导热能力超过了任何已知金属的导热能力。

一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当低沸点、易挥发的工作介质。管壁有吸液芯，其多由毛细多孔材料构成。当热管一端受热时，毛细管中的工作介质迅速蒸发气化，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再依靠多孔材料的毛细力作用回流到靠近热源的一端。如此循环不止，热量由热管的一端传至另外一端。因此，热管具有导热速度快，重量轻，无噪声，结构简单，使用寿命长等优点。热管几乎可以满足任何换热需求，市场前景广阔。

热管内部的吸液芯是热管的核心，性能优良的管芯应具有以下特点：(1)足够大的毛细抽吸压力；(2)较小的液体流动阻力；(3)较小的径向热阻。目前市场上常见的管芯构造型式有两种，一种是烧结粉末管芯，一种是轴向槽道管芯。烧结粉末管芯具有较高的毛细抽吸压力，较小的径向热阻，但流动阻力较大。轴向槽道式管芯具有较小的流动阻力，较小的径向热阻，但毛细抽吸压力较小。两种类型的管芯都无法同时满足优良吸液管芯的三个条件。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种非重力热管内吸液芯的制作方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种非重力热管内吸液芯的制作方法，所述的制作方法包括如下步骤：

所述的制作方法包括如下步骤：

配置含有m离子和高分子聚合物的水溶液；

在水溶液中加入增稠剂形成水溶液浆料；

把上述水溶液浆料灌入热管内部，使浆料均匀附着在热管内壁；

静置一段时间后，用碱液清洗热管内壁；

排出碱液并加热烘干；

上述m离子与碱液反应生成的物质经加热烘干生成相应的氧化物和水，其中氧化物形成酥松的多孔介质固化在热管内壁，水则被加热蒸发排出热管。

进一步地，所述的m离子是be离子、mg离子、zr离子、mn离子、fe离子、co离子、ni离子、cu离子、zn离子、al离子、sn离子中的一种；

所述的m离子的体积摩尔浓度范围为0.5mol/l～5mol/l。

进一步地，所述的高分子聚合物是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、顺丁橡胶、腈纶聚酯纤维中的一种。

进一步地，所述的高分子聚合物的体积摩尔浓度范围为0.5mol/l～5mol/l。

进一步地，所述的增稠剂是纤维素类增稠剂、聚丙烯酸类增稠剂、缔合型聚氨酯类增稠剂、无机增稠剂中的一种。

进一步地，所述的浆料在加入增稠剂后，其黏度范围为0.1pa·s～5pa·s。

进一步地，所述的热管的材料是铜、铝、铝合金、碳钢、不锈钢、合金钢、钛中的一种。

进一步地，所述的浆料均匀的附着在热管内壁，附着厚度范围在0.5mm～3mm。

进一步地，所述的清洗用碱液是氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的一种。

进一步地，所述的加热烘干温度范围为80℃～300℃。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

采用本发明制作的非重力热管在传热性能方面有明显的优势，同时具备以下三个特点：(1)足够大的毛细抽吸压力；(2)较小的液体流动阻力；(3)较小的径向热阻。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本发明公开了一种非重力热管内吸液芯的制作方法，依次包括如下步骤：

s1、配置含有m离子和高分子聚合物的水溶液。其中，m离子可以是be离子、mg离子、zr离子、mn离子、fe离子、co离子、ni离子、cu离子、zn离子、al离子、sn离子中的任何一种；m离子的体积摩尔浓度范围为0.5mol/l～5mol/l；高分子聚合物可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、顺丁橡胶、腈纶聚酯纤维中的任何一种；高分子聚合物的体积摩尔浓度范围为0.5mol/l～5mol/l。

s2、在水溶液中加入增稠剂。增稠剂可以是纤维素类增稠剂、聚丙烯酸类增稠剂、缔合型聚氨酯类增稠剂、无机增稠剂中的任何一种；加入增稠剂后，浆料的黏度范围为0.1pa·s～5pa·s。加入增稠剂一方面可以增加水溶液的黏度，使浆料更容易附着在热管内壁；另一方面可以在浆料内部形成纳米尺寸级别的大分子团。

s3、把配置好的水溶液浆料灌入热管内部，使浆料均匀的附着在热管内壁。热管的材料可以是铜、铝、铝合金、碳钢、不锈钢、合金钢、钛中的任何一种；浆料均匀的附着在热管内壁，附着厚度范围在0.5mm～3mm。

s4、静置一段时间后，用碱液清洗热管内壁。清洗用碱液可以是氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾中的任何一种。用碱液清洗，可以使浆料中的m离子与碱液中的oh^-离子结合，形成不溶于水的沉淀物。同时，沉淀物内部的大分子团也被碱液溶解，形成纳米尺寸级别的孔洞。最终，沉淀物是以多孔介质的形式附着在热管内壁上。

s5、排出碱液并加热烘干。加热烘干温度范围为80℃～300℃。加热烘干之前，沉淀物的主要成分是m的氢氧化物。该沉淀物与热管的结合不牢固，容易脱落，且沉淀物的化学性质不稳定。加热烘干的目的是使沉淀物分解，形成相应的氧化物和水。生成的氧化物与热管紧密的结合在一起，形成一层牢固的多孔吸液层，生成的水被排出热管。

采用上述方法，使用不同的m离子制作非重力热管的内吸液芯，并对制作的热管进行性能测试。同时也测试了市场上相同规格的烧结粉末管芯的热管和轴向槽道管芯的热管。测试条件如下：热管水平放置；加热段温度维持在150℃，加热段长度20cm；冷凝段初始温度20℃，冷凝段长度10cm，采用纯水作为冷却工质，用热电偶记录水温和冷凝段的温度；热管其余部分用绝热材料保温。测试与计算结果如下表所示。从表1中的数据可以看出，采用本发明制作的非重力热管在传热性能方面有明显的优势。

表1.测试与计算结果对比表

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。