[发明专利]一种相变传热装置及制备方法

说明书

本发明实施例涉及一种相变传热装置及制备方法，其中该相变传热装置，对应类型包括热管、均热板，其特征在于，所述相变传热装置包括：构造为闭合腔体的壳体；与所述壳体内壁面的局部或全部构成内围腔体的隔板，所述隔板的数量包括一个或以上；以及设于所述内围腔体或所述隔板中的吸液芯。还提供了若干该相变传热装置的制备方法。与现有技术相比，本发明实施例具有简易、低成本、大规模制备的有益处，同时具备工质渗透率高与毛细力大的两大条件，适用于制备超薄热管等。

背景技术

本发明涉及传热设备领域，尤其涉及一种相变传热装置及制备方法。

发明内容

目前电子设备轻薄化的发展趋势，使得可用于散热的体积越来越小。热管、均热板等作为高效相变传热装置，已被广泛应用于解决微电子、光电子等领域的热问题。例如热管，根据吸液芯种类的不同，可分为粉末烧结型、丝网烧结型、沟槽型以及复合型。其中，粉末烧结型应用较广，然而现有技术中，为了低成本、稳定可靠的使铜粉末保持在预设位置，惯常地将铜粉末烧结于管壳内壁面，或者，烧结于管壳内壁面设有的沟槽内或铜丝网上构成上述的复合型，进而实现工质气液通道的分配。

粉末烧结过程中，伴随的物理过程包括：粉粒间接触面积增大；粉粒聚集；粉粒中心距缩短；气孔形状发生变化，体积缩小；从连通的气孔变成各自孤立的气孔同时气孔逐渐缩小；如继续烧结，最后大部分甚至全部气孔从其中排出。可见烧结粉末宏观上出现体积收缩、致密度提高和强度增加等现象，对烧结温度及时长要求严格。并且，为了应对诸如热管的压扁、折弯等，需保证粉粒与热管内壁面以及粉粒之间的结合强度，加之粉末较细，使得粉末常易被烧结过度，导致盲孔（闭孔）增多、有效孔隙率下降，渗透率低至约1.4E-11~12m²；并且在后续工序中，由于孔隙率降低导致抗变形差，吸液芯在压扁、折弯时易出现裂缝或与管壳剥离；以及，烧结粉末沿厚度方向的孔隙不均匀性，表现为粉末越靠近管壳烧结程度越高，盲孔率越高，特别对烧结层顶面由于较烧结前孔隙率及导通率降低、大范围孔角成为烧结颈，从而湿润性变差，而盲孔及其内部气体的存在进一步地导致湿润性或径向抽吸弱化，径向热阻增加、回流强度降低，其原因发明人认为包括在于管壳导热较保护气氛的对流传热效果佳，体积收缩更快、致密度更高。

对于传热性能优异的相变传热装置，需要同时具备工质渗透率高与毛细力大两个条件，但这两个条件却在一定程度上是相互矛盾的，因为吸液芯的毛细力取决于其有效孔隙半径，有效孔隙半径越小，毛细力越大，但孔隙率越小，工质渗透率越低。因此，如何同时具备工质渗透率高与毛细力大两个条件，是目前相变传热装置研究面临的难题。而解决上述现有技术问题，发明人认为将有助于解决所述的难题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种相变传热装置及制备方法，用以克服相关的现有技术的不足。

为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种相变传热装置，对应类型包括热管、均热板，其特征在于，所述相变传热装置包括：构造为闭合腔体的壳体；与所述壳体内壁面的局部或全部构成内围腔体的隔板，所述隔板的数量包括一个或以上；以及设于所述内围腔体或所述隔板中的吸液芯。

较优地，所述隔板，包括：

设有一个或以上孔隙和/或缝隙，其用于使液态工质穿过，并阻隔所述吸液芯穿过；所述隔板的边侧或一面耦和于所述壳体内壁面；以及，

所述隔板对应的结构类型包括丝网和/或挡板；其中所述丝网经过烧结或未经过烧结；所述挡板结构类型包括圆柱丝。

较优地，所述丝网，包括：

其第一面和/或网孔设有粉粒；其中所述粉粒烧结于所述第一面和/或所述网孔，并且未完全封堵所述网孔，以使所述网孔的孔径降低；以及所述第一面耦合至所述吸液芯；或者，

经化学蚀刻法，在其表面获得亲水性的纳米结构，所述纳米结构用于使所述网孔的孔径降低；或者，

经垂直所述第一面的碾压，以使所述丝网对应的丝线压扁，进而所述网孔的孔径降低；或者，