[发明专利]一种金属陶瓷复合毛细芯的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属陶瓷复合毛细芯的制备方法，它包括以下步骤：（a）将金属粉末和有机添加剂混合配置成悬浮液；（b）将所述悬浮液分别涂覆在所述多孔陶瓷内芯的外表面和所述致密金属管的内表面上，置于高温炉中进行第一次烧结以在所述多孔陶瓷内芯的外表面上形成第二修饰层、在所述致密金属管的内表面上形成第一修饰层；（c）将烧结后的所述多孔陶瓷内芯置于烧结后的所述致密金属管内，使所述多孔陶瓷内芯和所述致密金属管之间形成容置空间；（d）向所述容置空间内填装所述金属粉末得组合体，将所述组合体置于高温炉中进行第二次烧结即可，所述容置空间内的所述金属粉末形成所述毛细层。可以避免金属粉末收缩造成的内外层剥离。

技术领域

本发明属于粉末冶金多孔材料制备技术领域，涉及一种金属陶瓷复合毛细芯的制备方法，具体涉及一种由多种材料组成的具有多种特殊孔结构要求的金属陶瓷复合结构的毛细芯的制备方法。

背景技术

环路热管是利用工质相变换热实现热量传递的高效传递装置，工作过程如下：蒸发器外侧受到热负荷后，毛细芯孔隙结构内的工质液体受热蒸发，蒸汽从蒸汽流道进入冷凝器，放热后变成液态工质受到毛细张力作用再次进入毛细芯，如此完成一个循环。毛细芯是环路热管的关键部件，驱动液态工质在体系内循环，实现热管的高效传质。

传统的单层结构毛细芯，孔径结构单一，过大的孔径不能提供足够的毛细抽吸力，过小的毛细孔径会阻碍蒸汽的及时排出，甚至影响到整个环路热管的正常启动，其整体性能差。双孔径结构毛细芯能够同时解决毛细抽吸力与流动阻力问题。CN111102865A提出了一种金属-非金属复合毛细芯及其制备方法，将金属粉末和非金属粉末混合，非金属粉末颗粒之间形成小孔径孔隙，金属粉末颗粒之间及金属粉末颗粒与非金属粉末微团之间形成大孔隙，由于金属与非金属材质本身密度差异，很难完全混合均匀，一旦混合不均匀势必造成，毛细芯整体热负荷不均匀，传热性能差异。CN111189346A公开了一种多孔铜-木质纤维/聚苯乙烯双层复合毛细芯及其制备方法，将聚苯乙烯、木质纤维和造孔剂压制成片，将电解铜和造孔剂压制成片，两者叠加复合形成双层复合毛细芯，其中电解铜靠近蒸发端，木质纤维/聚苯乙烯靠近补偿室，该结构在一定程度上能够减小背向漏热，稳定相变界面，但是聚苯乙烯耐热性差，易老化。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种金属陶瓷复合毛细芯的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种金属陶瓷复合毛细芯的制备方法，所述金属陶瓷复合毛细芯包括多孔陶瓷内芯、形成在所述多孔陶瓷内芯外表面的毛细层、形成在所述毛细层外表面的致密金属管、形成在所述毛细层和所述多孔陶瓷内芯之间的第二修饰层以及形成在所述毛细层和所述致密金属管之间的第一修饰层，它包括以下步骤：

（a）将金属粉末和有机添加剂混合配置成悬浮液；

（b）将所述悬浮液分别涂覆在所述多孔陶瓷内芯的外表面和所述致密金属管的内表面上，置于高温炉中进行第一次烧结以在所述多孔陶瓷内芯的外表面上形成第二修饰层、在所述致密金属管的内表面上形成第一修饰层；

（c）将烧结后的所述多孔陶瓷内芯置于烧结后的所述致密金属管内，使所述多孔陶瓷内芯和所述致密金属管之间形成容置空间；

（d）向所述容置空间内填装所述金属粉末得组合体，将所述组合体置于高温炉中进行第二次烧结即可，所述容置空间内的所述金属粉末形成所述毛细层。

优化地，步骤（a）中，所述有机添加剂为聚甲基纤维素、聚吡咯烷酮和聚乙烯醇中的一种或多种组成的混合物。

进一步地，所述金属粉末的材质为镍、铜、不锈钢或钛。

更进一步地，所述金属粉末的粒径为1~30 μm。

更进一步地，所述有机添加剂与所述金属粉末的质量比为1：10~100。

优化地，所述致密金属管的材质为镍、铜、不锈钢或钛。