一种平面超导热管及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及传热用热管，尤其设及一种平面超导热管及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热管已成为当前高热流密度忍片散热的理想元件，其一般由管壳和吸液忍组成。 工作原理为：将热管内部抽成负压状态，充入适当的液体介质，吸液忍附着在管壁上，由毛 细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液 体迅速蒸发，蒸汽在压力差下通过中间的蒸汽腔流向另外一端，受冷后凝结成液体，释放出 相变潜热，液体再沿多孔材料靠毛细力作用流回蒸发端，如此循环不止，达到快速散热的目 的。
[0003] 在热管中，吸液忍是一个重要组成部分，直接影响到热管的换热性能。目前，应用 于中大功率L邸灯COB集成模块导热用热管均用侣外壳，外壳内通过支撑结构形成金属通 道，然后在金属通道内形成多孔毛细结构。由于支撑结构与多孔毛细结构并非一体成型，容 易扰乱蒸汽流动，制约热管的散热性能。另外，现有的吸液忍蒸汽通道大都为圆形，存在毛 细力不足，回流阻力大的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种毛细压力大、回流阻力 小的平面超导热管。 阳〇化]为达到W上目的，本发明采用如下技术方案。
[0006] 一种平面超导热管，包括：密闭的壳体，成型在壳体内的吸液忍，W及成型在吸液 忍内的多个蒸汽通道，其特征在于，每个蒸汽通道由相互对称的两个拱桥状孔道构成。
[0007] 作为上述方案的进一步说明，所述吸液忍呈泡沫状。
[0008] 作为上述方案的进一步说明，所述壳体采用纯铜皮制成。 阳009] 作为上述方案的进一步说明，所述壳体的壁厚为0.
[0010] 作为上述方案的进一步说明，所述壳体的厚度为3-50mm。
[0011] 作为上述方案的进一步说明，所述吸液忍的孔隙等效直径大于壳体的壁厚。
[0012] 作为上述方案的进一步说明，所述蒸汽腔为真空腔，蒸汽腔的真空度为10 45U 10 中a。
[0013] 本发明还提供一种具有石墨吸液忍的平面超导热管制备方法，其特征在于，包括 W下步骤： 1) 将黄铜粉用蒸馈水或高纯水超声波清洗至少=次，每次不少于20分钟，去除黄铜粉 中的氯离子、硫酸根，使黄铜粉的纯度达到99. 9 %W上； 2) 将清洗后的黄铜粉灌入固定好忍棒的平面超导热管内，并震动均匀； 3) 将填好粉的平面超导热管固定在支架上，置于中空保护式烧结炉中烧结，在95(TC 下均溫烧结不少于3小时。
[0014] 相对于现有技术，本发明的优点在于：
[0015] 一、将蒸汽腔设置成多孔双拱状，适用于超大平面热管的制备，且制得的超大平面 热管吸液忍具有更加优异的毛细压力和回流能力。经实验验证，利用本发明制得的平面超 导热管其超导能力是市场产品的5-10倍、甚至更多，极具市场前景。
[0016] 二、由于吸液忍的孔隙等效直径大于壳体的壁厚，可将蒸汽腔中的热量迅速导到 与平面超导热管外壁连接的散热翅片上，换热效果好。
【附图说明】
[0018] 图1所示为本发明提供的平面超导热管结构示意图。
[0019] 附图标记说明： 1 :壳体，2 :吸液忍，3 :蒸汽腔。
【具体实施方式】
[0020] 为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的
【具体实施方式】进行详细阐述。
[0021] 如图1所示，一种平面超导热管，包括：密闭的壳体1，成型在壳体1内的吸液忍2 和蒸汽腔3,其特征在于，所述蒸汽腔3呈多孔双拱状。
[0022] 其中，所述壳体1由铜皮制成，壳体的厚度在3-50mm之间，壳体的壁厚控制在 0. 之间。所述吸液忍2呈泡沫状，且吸液忍的孔隙等效直径大于壳体1的壁厚。所 述蒸汽腔3为真空腔，蒸汽腔的真空度为10 4到10ipa。
[0023] 本实施例中，优选蒸汽腔3由四个孔构成，每个孔由相互对称的两个拱桥孔构成。 将蒸汽腔设置成多孔双拱状的好处是：利于蒸汽和冷凝液的流动，有效提高毛细压力、降低 回流阻力，进而达到降低整个热管热阻的目的。
[0024] 具体制备上述平面超导热管时，包括W下步骤： 阳0巧]1)选取适量黄铜粉。
[00%] 2)将黄铜粉用蒸馈水或高纯水超声波清洗至少=次，每次不少于20分钟，去除黄 铜粉中的氯离子、硫酸根，使黄铜粉的纯度达到99. 9%W上。
[0027] 3)将洗净后的粉末灌入固定好忍棒的平面超导热管内，并震动均匀。
[0028] 5)将填好粉的平面超导热管固定在支架上，置于中空保护式烧结炉中烧结，在 950°C下均溫烧结不少于3小时。
[0029] 6)烧结完成后，炉冷至室溫，拔出忍棒，对蒸汽腔灌注低沸点液体、抽真空，即获得 本实施例所制备的平面超导热管。
[0030] 与现有技术相比，本发明的优点在于：将蒸汽腔设置成多孔双拱状，适用于超大平 面热管的制备，且制得的超大平面热管吸液忍具有更加优异的毛细压力和回流能力。经实 验验证，利用本发明制得的平面超导热管其超导能力是市场产品的5-10倍、甚至更多，极 具市场前景。 阳0川对比实验
[0032] W现有的侣外壳、圆孔型吸液忍产品为对比。 阳03引实验条件：选取20X50mm的平板热管，在热管的一端W2X2阵列设置四个功率为 IW的L邸器件，在热管的另一端设置散热翅片。在四个L邸忍片围成区域的中屯、点采集溫 度变化见表1。 表1.溫度随时间变化情况统计
[0034] 从上表可W看出，利用本发明制得的平面超导热管进行散热时，L邸工作区域的溫 度稳定在65°C左右，比传统的侣外壳、圆孔型吸液忍产品低5°C，散热性能提升显著。
[0035] W上【具体实施方式】对本发明的实质进行了详细说明，但并不能W此来对本发明的 保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进 行许多改进和修饰，需要注意的是，运些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种平面超导热管，包括：密闭的壳体，成型在壳体内的吸液芯，以及成型在吸液芯 内的多个蒸汽通道，其特征在于，每个蒸汽通道由相互对称的两个拱桥状孔道构成。2. 根据权利要求1所述的平面超导热管，其特征在于，所述吸液芯呈泡沫状。3. 根据权利要求1所述的平面超导热管，其特征在于，所述壳体采用纯铜皮制成。4. 根据权利要求1所述的平面超导热管，其特征在于，所述壳体的壁厚为0.5. 根据权利要求1所述的平面超导热管，其特征在于，所述壳体的厚度在3-50之间。6. 根据权利要求1-5中任意一项所述的平面超导热管，其特征在于，所述吸液芯的孔 隙等效直径大于壳体的壁厚。7. 根据权利要求1所述的平面超导热管，其特征在于，所述蒸汽腔为真空腔，蒸汽腔的 真空度为10 4到10 1Pa138. -种具有石墨吸液芯的平面超导热管制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将黄铜粉用蒸馏水或高纯水超声波清洗至少三次，每次不少于20分钟，去除黄铜粉 中的氯离子、硫酸根，使黄铜粉的纯度达到99. 9 %以上； 2) 将洗净后的黄铜粉灌入固定好芯棒的平面超导热管内，并震动均匀； 3) 将填好粉的平面超导热管固定在支架上，置于中空保护式烧结炉中烧结，在950°C 下均温烧结不少于3小时。
【专利摘要】一种平面超导热管，包括：密闭的壳体，成型在壳体内的吸液芯，以及成型在吸液芯内的多个蒸汽通道，其特征在于，每个蒸汽通道由相互对称的两个拱桥状孔道构成。具体制备时，1)将黄铜粉用蒸馏水或高纯水超声波清洗至少三次，每次不少于20分钟，去除黄铜粉中的氯离子、硫酸根，使黄铜粉的纯度达到99.9％以上；2)将洗净后的黄铜粉灌入固定好芯棒的平面超导热管内，并震动均匀；3)将填好粉的平面超导热管固定在支架上，置于中空保护式烧结炉中烧结，在950℃下均温烧结不少于3小时。与现有技术相比，本发明导热能力优异，其超导能力是市场产品的5-10倍、甚至更多，极具市场前景。
【IPC分类】F28D15/04
【公开号】CN105115332
【申请号】CN201510534561
【发明人】朱惠冲
【申请人】朱惠冲
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月27日