微通道铝均热板的制作方法

本发明属于散热导热技术领域，具体涉及一种微通道铝均热板。

背景技术：

随着技术的发展，电子元器件的集成规模越来越大，其单位体积内产生的热量也越来越大，与此同时可供利用的有效散热面积却越来越小，散热问题成为制约电子元器件集成规模的一个重要因素。铜热管是一种高效可靠的两相无源导热装置，利用工质相变实现热量的传递，其高稳定性、和高效的散热能力使其在散热领域应用广泛。但是，随着有色金属价格的递增，以及热管理要求的提高，传统的铜热管式散热方式从成本及资源利用上都有一定的局限性，在这种情况下微通道热板应运而生，微通道热板是在管板上加工交错层叠的微通道网状结构，通道宽和通道壁厚在50um左右，通道高宽比约为10，通过相变工质在微通道内循环来传导热量。目前市面上的绝大多数微通道热板没有抗重力性，仅在水平方向上有传热优势，在逆重力方向上，基本没有传热效果，温差普遍在15°以上；另一方面，目前的微通道热板多采用水作为相变工质，水在零度以下就会结冰，故不能在零下的低温环境中使用，如上诸多的技术问题都有待于解决。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种微通道铝均热板，使用后在不影响水平方向传热效果的同时，逆重力方向上温差能够控制在5°以内，与此同时解决低温结冰问题，可以在-40℃～-80℃以上的低温环境中正常使用。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种微通道铝均热板，包括集流管，所述集流管内沿其长度延伸方向设有若干个彼此间隔的管板，所述管板上设有微通道，所述集流管内还设有相变工质，其特征在于：所述集流管的内壁设有勾槽毛细结构，所述勾槽毛细结构与集流管一体成型，所述勾槽毛细结构将各所述管板包围在内，所述管板为铝板，各所述管板上均设有毛细吸液芯。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述勾槽毛细结构具有结构相同的若干个吸液芯分体，各吸液芯分体之间彼此间隔，一个吸液芯分体对应一个管板，所述吸液芯分体将与之对应的所述管板包围在内，所述吸液芯分体上设有供所述相变工质传输的勾槽。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述管板设置在与之对应的吸液芯分体的中心。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述吸液芯分体位于管板两侧的所述勾槽以管板为中心对称设置。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述勾槽内还内设有毛细吸液芯。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述毛细吸液芯为以金属丝为基材编织的吸液金属网或者吸液金属带。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述毛细吸液芯为发泡铜粉、或者发泡铝粉。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述毛细吸液芯为铜粉或者铝粉烧结成型的毛细结构。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述相变工质为丙酮或者四氧乙烷。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括若干股铝丝相互绞合形成所述吸液金属带。

本发明的有益效果是：本发明的微通道铝均热板，使用后在不影响水平方向传热效果的同时，逆重力方向上温差能够控制在5°以内，与此同时解决低温结冰问题，可以在-40℃～-80℃以上的低温环境中正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中微通道均热板的结构示意图；

图2是本发明优选实施例的结构示意图。

其中：2-集流管，4-管板，6-勾槽毛细结构，61-吸液芯分体，8-毛细吸液芯，10-勾槽。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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

如图2所示，本实施例中公开了一种微通道铝均热板，包括集流管2，集流管2内部形成封闭的真空集液空间，集液空间内灌注有相变工质，集流管2内沿其长度延伸方向设有若干个彼此间隔的管板4，上述管板4为铝板，各管板4上均设有微通道，微通道是在管板上加工形成的交错层叠的微通道网状结构，通道宽和通道壁厚在50um左右，通道高宽比约为10；相变工质在微通道内循环，在蒸发端蒸发并加热微通道外表面的液态工质，工质相变形成汽液分界从而产生抽吸力，抽吸力为整个均热板的工质循环提供动力以此来实现热量的转移，将热量传导出去。

以上结构的均热板在水平方向上具有极好的导热效果，而在逆重力方向上的热传导效果没有优势，为了改善均热板在逆重力方向上的传热效果，上述集流管2的内壁设有勾槽毛细结构6，上述勾槽毛细结构6与集流管2一体成型，上述勾槽毛细结构6将各上述管板4包围在内，各上述管板4上还均设有毛细吸液芯8；勾槽毛细结构6和管板4上的毛细吸液芯8配合来提高均热板逆重力方向上的热传导效果，使用后在不影响水平方向传热效果的同时，逆重力方向上温差能够控制在5°以内。

如图2所示，上述勾槽毛细结构6具有结构相同的若干个吸液芯分体61，各吸液芯分体61之间彼此间隔，一个吸液芯分体61对应一个管板4，上述吸液芯分体61将与之对应的上述管板4包围在内，上述吸液芯分体61上设有供上述相变工质传输的勾槽10，勾槽10形成相变工质在集液管2内移动的毛细力结构，根据实际使用的需要勾槽毛细结构6可以全部以勾槽10的形式存在，但并不以此为局限，也可以增加其它的毛细力结构，比如在勾槽10内设有毛细吸液芯，以此来进一步提高毛细结构单位面积的毛细力作用，降低逆重力方向上的温差。

上述毛细吸液芯8为以金属丝(优选铜丝后者铝丝)为基材编织的吸液金属网或者吸液金属带，具体的，由4～150股金属丝相互绞合形成上述吸液金属带；但并不以此为局限，根据实际使用的需要，上述毛细吸液芯还可以是发泡铜粉、发泡铝粉，或者铜粉、铝粉烧结成型的毛细结构。根据不同的适用场合可以变化毛细吸液芯8的存在形式。

传统的均热板采用水作为相变工质，但是水在零度以下就会结冰，使得均热板不能在-20℃以下的环境中使用，为了解决这一技术问题，本发明的相变工质优选采用丙酮或者四氧乙烷。优选采用的相变工质一方面考虑与铝的相容性，为了降低成本和优化资源利用率，本发明的管板4优选采用铝材质的管板，即铝板，丙酮和四氧乙烷与铝均不相容；另一方面，采用丙酮作为相变工质的均热板可以在-40℃以上的环境中正常使用，采用四氧乙烷作为相变工质的均热板可以在-80℃以上的环境中正常使用。

为了进一步提高毛细结构的毛细力作用，与此同时提高毛细力作用的均匀性，最终利于均热板整体导热效果的提高，本实施中上述管板4设置在与之对应的吸液芯分体61的中心，上述吸液芯分体61位于管板4两侧的上述勾槽10以管板4为中心对称设置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。