[发明专利]一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯、制备方法及应用

权利要求书

1.一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯，其特征在于：包括基体、液体补偿室和毛细抽吸通道；所述液体补偿室和毛细抽吸通道设置于基体内，液体补偿室设有液体入口，并在液体补偿室的下游端口与毛细抽吸通道连通，所述毛细抽吸通道的下游端口为蒸汽排出口；所述液体补偿室、毛细抽吸通道多级设置，以液体入口所在通道为第一级通道，沿液体流向分叉形成树网络状的多级仿生通道，所述多级仿生通道的直径逐级递减、数量逐级递增，且直径满足默里定律，所述多级仿生通道中直径较大的通道作为液体补偿室，直径较小的通道作为毛细抽吸通道；

所述多级仿生通道包括若干线性阵列组合的分形单元，每个分形单元包括一个主干通道和四个支干通道；所述分形单元由圆柱段和分形段组成，所述圆柱段作为第一级通道的液体入口或与上一级分级单元的分形段下游端口连接的主干通道，所述分形段将圆柱段的下游端口分为四个支干通道，所述四个支干通道等角度地向四周延伸。

2.根据权利要求1所述的一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯，其特征在于：所述多级仿生通道的各级通道数量以相同的倍数递增。

3.根据权利要求1所述的一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯，其特征在于：每个分形单元中圆柱段的下游端口圆心与分形段的下游端口的圆心连线与中垂线间的分形夹角θ为30～90°，圆柱段的长度为0.4～1mm，分形段的长度为1～7mm。

4.根据权利要求3所述的一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯，其特征在于：所述多级仿生通道为七级，其中第一至四级通道为液体补偿室，第五至七级通道为毛细抽吸通道。

5.根据权利要求3所述的一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯，其特征在于：所述液体入口的直径为4～6mm，第七级通道的直径为0.2～0.3mm，其余层级的通道直径以默里定律的规则连续变化。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯的制备方法，其特征在于：以紫铜粉末为原材料，采用选择性激光烧结3D打印技术制造多级仿生通道的基体，通过调节激光扫描功率、扫描时间和扫描路径，控制紫铜粉末的融化程度，得到基体具有孔隙或为基体为实体的一体式仿生吸液芯。

7.一种根据权利要求1～5任一项所述一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯的制备方法，其特征在于：以氧化铝粉末为原料，采用选择性激光烧结3D打印技术制造多级仿生通道的实体结构，并以此作为型芯，放入粉末烧结模具中，填充紫铜粉末，将粉末烧结模具和型芯放入烧结炉中烧结成型，最后用氢氧化钠将型芯溶解，得到一体式仿生吸液芯。

8.一种环路热管，包括蒸发器、冷凝器、汽液联管和液体工质，其特征在于：所述蒸发器内设置有权利要求1～5任一项所述一种用于环路热管的一体式仿生吸液芯。