本發(fā)明涉及熱管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱管及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電子技術(shù)不斷發(fā)展，隨著人類對(duì)生活要求不斷提高，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快。小巧、便于攜帶的要求使電子產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，但是電子產(chǎn)品的芯片電路越來(lái)越復(fù)雜，因此，芯片電路的散熱問(wèn)題一直困擾著機(jī)器的運(yùn)作及使用壽命，采用常用的金屬散熱無(wú)法滿足芯片電路的散熱要求。
美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室首先在航空航天技術(shù)領(lǐng)域第一次提出熱管的概念，熱管是一種新型高效的導(dǎo)熱元件，它可以用很小的面積傳遞很大的熱量，導(dǎo)熱系數(shù)大，是金屬良導(dǎo)體的數(shù)千倍。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w(即工質(zhì))，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)段(簡(jiǎn)稱熱端)，另外一段為冷凝段(簡(jiǎn)稱冷端)，當(dāng)熱管蒸發(fā)段受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小壓力差下流向另一端，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流向蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另一端。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可被源源不斷地傳導(dǎo)開(kāi)來(lái)。
吸液芯是熱管組成中很重要的一個(gè)部分，吸液芯的結(jié)構(gòu)直接影響熱管性能，吸液芯的空隙越多，含水率越高，傳遞的熱量就越多。但是現(xiàn)有技術(shù)中的一些大功率的熱管，原料組成為常規(guī)霧化銅粉，其孔隙率低，含水率低，無(wú)法進(jìn)行有效地傳熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種熱管，該熱管的熱阻低、孔隙率高、含水率高。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種熱管，包括吸液芯，按重量百分比計(jì)，所述吸液芯的制備原料包括20～50％的水霧化銅粉和50～80％的泡沫銅粉，其中水霧化銅粉的微觀形狀呈不規(guī)則狀，氧含量低，成形性好，工藝性能穩(wěn)定，具有快速的毛細(xì)力，其重量百分比可以為20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％；泡沫銅粉是一種在銅基體中均勻分布著大量聯(lián)通或不聯(lián)通孔洞的新型功能材料，其導(dǎo)電性和延展性能良好，重要的是其具有較高的孔隙率，并且具有良好的導(dǎo)熱性能，因此可作為理想的散熱材料，優(yōu)選地，其重量百分比可以為50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％；通過(guò)調(diào)節(jié)水霧化銅粉與泡沫銅粉的配比，可以對(duì)制備的吸液芯的孔隙率、含水率進(jìn)行有效控制。
其中，所述水霧化銅粉與所述泡沫銅粉的粒徑目數(shù)均為45～150目，例如為45目、50目、60目、70目、80目、90目、100目、110目、120目、130目、140目、150目，選擇此目數(shù)范圍的水霧化銅粉和泡沫銅粉，便于銅管的填充。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種熱管的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，制備得到的熱管熱阻低、孔隙率高、含水率高，傳熱效果好，該制備方法包括如下步驟：
1)清洗，將銅管用碳?xì)淝逑磩┣逑?，以去除銅管內(nèi)壁的油污；
2)填粉，銅管的中芯用中心棒固定，按重量百分比計(jì)，將20～50％的水霧化銅粉和50～80％的泡沫銅粉混合均勻后填入銅管中；
3)燒結(jié)，將填粉后的銅管置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，取出中心棒；
4)焊接封頭，將燒結(jié)后的銅管的一端進(jìn)行焊接封頭；
5)退火，將焊接封頭后的銅管進(jìn)行退火處理，以去除焊接應(yīng)力；
6)注液，向退火后的銅管內(nèi)注入工作液；
7)抽真空，將注液后的銅管進(jìn)行抽真空處理；
8)焊尾，將抽真空后的銅管的另一端焊接封尾；
9)成形，將兩端焊接封頭好的銅管經(jīng)成形處理做成需要的形狀，制備得到熱管。
步驟3)中，所述燒結(jié)的溫度為930～980℃。
步驟5)中，所述退火的溫度為300～400℃。
步驟6)中，所述工作液為1.5～3.5g的水。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的熱管，包括吸液芯，按重量百分比計(jì)，所述吸液芯的制備原料包括20～50％的水霧化銅粉和50～80％的泡沫銅粉，其中水霧化銅粉的微觀形狀呈不規(guī)則狀，氧含量低，成形性好，工藝性能穩(wěn)定，具有快速的毛細(xì)力；泡沫銅粉是一種在銅基體中均勻分布著大量聯(lián)通或不聯(lián)通孔洞的新型功能材料，其導(dǎo)電性和延展性能良好，具有較高的孔隙率，并且具有良好的導(dǎo)熱性能；通過(guò)調(diào)節(jié)水霧化銅粉與泡沫銅粉的配比，可以對(duì)制備的吸液芯的孔隙率、含水率進(jìn)行有效控制，使制備得到的熱管的熱阻低、孔隙率高、含水率高；同時(shí)本發(fā)明的熱管的制備方法工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化熱管的生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如無(wú)具體說(shuō)明，本發(fā)明的各種原料均可市售購(gòu)得，或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。
采用本發(fā)明的制備方法制備熱管，該制備方法包括如下步驟：
1)清洗，將銅管用碳?xì)淝逑磩┣逑?，以去除銅管內(nèi)壁的油污；
2)填粉，銅管的中芯用中心棒固定，按重量百分比計(jì)，將40％的水霧化銅粉和60％的泡沫銅粉混合均勻后填入銅管中，其中水霧化銅粉與泡沫銅粉的粒徑目數(shù)均為100目；
3)燒結(jié)，將填粉后的銅管置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)的溫度為950℃，取出中心棒；
4)焊接封頭，將燒結(jié)后的銅管的一端進(jìn)行焊接封頭；
5)退火，將焊接封頭后的銅管進(jìn)行退火處理，退火的溫度為350℃以去除焊接應(yīng)力；
6)注液，向退火后的銅管內(nèi)注入3g的水；
7)抽真空，將注液后的銅管進(jìn)行抽真空處理；
8)焊尾，將抽真空后的銅管的另一端焊接封尾；
9)成形，將兩端焊接封頭好的銅管經(jīng)成形處理做成需要的形狀，制備得到熱管。
對(duì)批量生產(chǎn)的熱管應(yīng)用于電腦CPU的散熱管，其中每批隨機(jī)取十組熱管并對(duì)熱管性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1所示。
將常規(guī)的霧化銅粉作為吸液芯的填充料，制備熱管作為對(duì)比例，對(duì)批量生產(chǎn)的熱管應(yīng)用于電腦CPU的散熱管，每批隨機(jī)取十組熱管并對(duì)熱管性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2所示。
表1
表2
其中，Th為CPU的溫度，T1為熱管與CPU接觸處的溫度，T2為熱管散熱端的溫度，T1-T2體現(xiàn)了熱管的傳熱、導(dǎo)熱效果，R為熱阻，由表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的方法制備的熱管相對(duì)于對(duì)比例中常規(guī)霧化銅粉制備的熱管來(lái)說(shuō)，孔隙率高，含水量大，傳熱效果好，散熱快，有效地降低了熱源CPU的溫度。本發(fā)明的熱管的制備方法工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化熱管的生產(chǎn)。
申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。