[發明專利]一種茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管及其制作方法

在審

• 申請號: 201710058717.5
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106767071A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉俊杰;侯波;孔麗君;王碩;譚文才
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: F28D15/04
• 分類號: F28D15/04;F28F1/02
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙)21242
• 代理人: 楊威,董彬

技術領域

本發明涉及一種熱管，具體涉及一種茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管及其制作方法。

背景技術

電子設備的小型化、輕量化、高功率化方向發展引起設備內部有效散熱空間減小，熱流密度增加。散熱問題成為電子設備進一步發展的關鍵。熱管作為一種有效的散熱器件，從問世起就得到了廣泛的應用。溝槽式熱管重量輕、體積小，成為普遍使用的散熱器件。然而受微溝槽結構毛細極限的影響，溝槽式熱管難以滿足日益增長的散熱需求。同時，彎曲、壓扁等工藝會嚴重破壞微溝槽結構，限制了溝槽式熱管的應用。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研究設計一種茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管及其制作方法。本發明采用的技術手段如下：

一種茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管，包括截面為異形的熱管主體，所述熱管主體的內壁上設有溝槽，所述熱管主體的內壁上鋪設有茸狀翅纖維層，所述茸狀翅纖維為表面上具有不規則凸起和/或凹坑并且具有茸狀翅片結構的金屬纖維。

進一步地，所述茸狀翅纖維層燒結于熱管主體的內壁上，在茸狀翅纖維之間以及茸狀翅纖維與熱管主體的內壁之間形成燒結頸。

進一步地，所述茸狀翅纖維層定向鋪設或雜亂鋪設于熱管主體的內壁上。

進一步地，所述茸狀翅纖維層為定向鋪設，鋪設方向為平行于熱管軸向或與熱管軸向呈一定角度。

進一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為100～200μm，所述茸狀翅纖維層的孔隙率為60％～90％。

進一步地，所述茸狀翅纖維層的纖維直徑為150μm。

進一步地，所述溝槽為平行于熱管軸向或與熱管軸向呈一定角度的縱向凹槽，所述溝槽的寬度為0.1～0.2㎜，所述溝槽的深度為0.2～0.3㎜。

進一步地，所述熱管主體的內壁周向上的溝槽數量為30～70。

進一步地，所述溝槽由犁切-擠壓成形法制成。

一種茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管的制作方法，包括以下步驟：

①將茸狀翅纖維層燒結于圓形溝槽式熱管的內壁上，燒結溫度為850～900℃；

②將燒結后的熱管在250～300℃下加工至所需的形狀；

③將步驟②所得的熱管放入脹管模具，在250～300℃下加熱，得到茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管。

與現有技術比較，本發明所述的茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管具有以下優點：

1、茸狀翅纖維層與設有溝槽的熱管主體內壁燒結，在茸狀翅纖維之間、茸狀翅纖維與熱管主體的內壁之間形成燒結頸，形成多孔結構，做為液態工質回流的通道，同時熱管內部空腔作為氣態工質流動通道，有效提高了熱管吸液芯的毛細吸力，實現熱管內部液、汽分流，有效增強了熱管的傳熱性能，彌補了溝槽式熱管極限功率較低的不足；同時克服了銅粉燒結式吸液芯重量較重、使用過程中銅粉會因振動出現脫落現象，提高了產品可靠性。

2、茸狀翅纖維排列方向與溝槽均為縱向設置，有效提高了液體滲透率，減小了液體工質回流的阻力；

3、茸狀翅纖維層通過燒結和溝槽結構結合在一起，使得熱管在彎曲、壓扁過程中也可以保持完整的多孔結構，解決傳統溝槽式熱管不能彎曲、壓扁的不足，熱管為異型管，并且可以根據實際需求進行調整，能夠更好的適應不同空間的散熱需求。

4、異型管由圓管壓扁而成，增大了空氣流動截面積，可有效降低空氣阻力，增大冷卻空氣流量，提高換熱性能。

本發明所述的茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管的制作方法采用先燒結茸狀翅纖維層，再擠壓、彎曲至異型管的工藝，茸狀翅纖維層通過燒結和溝槽結構結合在一起，使得熱管在彎曲、壓扁過程中也可以保持完整的多孔結構，制造工藝簡單，可以實現工業化生產，便于實際生產中的大規模應用。

附圖說明

圖1是本發明實施例所述的茸狀翅纖維復合溝槽式異形熱管的結構示意圖。

圖2是本發明實施例所述的茸狀翅纖維的掃描電鏡圖。

圖3是圖2的A處放大5倍的掃描電鏡圖。

圖4是本發明實施例所述的異形熱管的制作方法過程示意圖。

圖5是本發明實施例所述的脹管模具的結構示意圖。

具體實施方式