非重力热管内吸液芯的制作方法

摘要

本发明公开了一种非重力热管内吸液芯的制作方法，依次包括如下步骤：(1)配置高分子材料与黏结剂的混合浆料；(2)把配置好的浆料灌入铜热管内部，使浆料均匀的附着在热管内壁；(3)静置一段时间后，加热铜热管使浆料固化在铜热管内壁；(4)向热管中灌入浓硫酸，浓硫酸与铜热管内壁发生反应形成沟槽；(5)倒出浓硫酸，清洗铜管，并加热烘干。由于高分子材料不与浓硫酸发生反应，所以被高分子材料覆盖的地方没有被浓硫酸腐蚀。烘干之后，在铜管内壁形成一种多孔结构，可以作为铜热管的吸液芯。采用此方法制作的非重力热管在传热性能和使用寿命方面都优于传统方法制作的非重力热管。

权利要求

1.一种非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的制作方法包括如下步骤：配置高分子材料与黏结剂的混合浆料，其中，所述的高分子材料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、顺丁橡胶和腈纶聚酯纤维中的一种，所述的黏结剂是环氧树脂黏结剂、聚氨酯黏结剂中的一种；

把上述混合浆料灌入铜热管内部，使浆料均匀的附着在热管内壁；

静置一段时间后，加热铜热管使浆料固化在铜热管内壁；

向热管中灌入浓硫酸，浓硫酸与铜热管内壁发生反应形成沟槽；

倒出浓硫酸，清洗铜管，并加热烘干，烘干之后，在铜管内壁形成一种多孔结构，作为铜热管的吸液芯。

2.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的高分子材料的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L。

3.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的黏结剂的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L。

4.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的混合浆料的黏度范围为0.1Pa·s～6Pa·s。

5.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的混合浆料均匀附着在热管内壁，附着厚度范围在0.5mm～3mm。

6.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的浓硫酸的浓度为70％～98％。

7.根据权利要求1所述的非重力热管内吸液芯的制作方法，其特征在于，所述的加热烘干温度范围为80℃～300℃。

说明书

非重力热管内吸液芯的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热管技术领域，具体涉及一种非重力热管内吸液芯的制作方法。

背景技术

[0002] 热管技术利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质，通过工作介质的沸腾和凝结，将热源的热量迅速传递到热源以外，其导热能力超过了任何已知金属的导热能力。

[0003] 一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当低沸点、易挥发的工作介质。管壁有吸液芯，其多由毛细多孔材料构成。当热管一端受热时，毛细管中的工作介质迅速蒸发气化，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再依靠多孔材料的毛细力作用回流到靠近热源的一端。如此循环不止，热量由热管的一端传至另外一端。因此，热管具有导热速度快，重量轻，无噪声，结构简单，使用寿命长等优点。热管几乎可以满足任何换热需求，市场前景广阔。

[0004] 热管内部的吸液芯是热管的核心，性能优良的管芯应具有以下特点：(1)足够大的毛细抽吸压力；(2)较小的液体流动阻力；(3)较小的径向热阻。目前市场上常见的管芯构造型式有两种，一种是烧结粉末管芯，一种是轴向槽道管芯。烧结粉末管芯具有较高的毛细抽吸压力，较小的径向热阻，但流动阻力较大。轴向槽道式管芯具有较小的流动阻力，较小的径向热阻，但毛细抽吸压力较小。两种类型的管芯都无法同时满足优良吸液管芯的三个条件。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种非重力热管内吸液芯的制作方法。

[0006] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

[0007] 一种非重力热管内吸液芯的制作方法，所述的制作方法包括如下步骤：

[0008] 配置高分子材料与黏结剂的混合浆料；

[0009] 把上述混合浆料灌入铜热管内部，使浆料均匀的附着在热管内壁；

[0010] 静置一段时间后，加热铜热管使浆料固化在铜热管内壁；

[0011] 向热管中灌入浓硫酸，浓硫酸与铜热管内壁发生反应形成沟槽；

[0012] 倒出浓硫酸，清洗铜管，并加热烘干，烘干之后，在铜管内壁形成一种多孔结构，作为铜热管的吸液芯。

[0013] 进一步地，所述的高分子材料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、顺丁橡胶和腈纶聚酯纤维中的一种。

[0014] 进一步地，所述的高分子材料的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L。

[0015] 进一步地，所述的黏结剂是环氧树脂黏结剂、聚氨酯黏结剂中的一种。

[0016] 进一步地，所述的黏结剂的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L。

[0017] 进一步地，所述的混合浆料的黏度范围为0.1Pa·s～6Pa·s。

[0018] 进一步地，所述的混合浆料均匀附着在热管内壁，附着厚度范围在0.5mm～3mm。

[0019] 进一步地，所述的浓硫酸的浓度为70％～98％。

[0020] 进一步地，所述的加热烘干温度范围为80℃～300℃。

[0021] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

[0022] 采用本发明制作的非重力热管在传热性能方面有明显的优势，同时具备以下三个特点：(1)足够大的毛细抽吸压力；(2)较小的液体流动阻力；(3)较小的径向热阻。

附图说明

[0023] 图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

[0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 实施例

[0026] 本发明公开了一种非重力热管内吸液芯的制作方法，依次包括如下步骤：

[0027] S1、配置高分子材料与黏结剂的混合浆料。其中，高分子材料可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、顺丁橡胶、腈纶聚酯纤维中的任何一种；高分子材料的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L；黏结剂可以是环氧树脂黏结剂、聚氨酯黏结剂中的任何一种；黏结剂的体积摩尔浓度范围为0.5mol/L～10mol/L；浆料的黏度范围为0.1Pa·s～6Pa·s。

[0028] S2、把配置好的浆料灌入铜热管内部，使浆料均匀的附着在热管内壁。浆料均匀的附着在热管内壁，附着厚度范围在0.5mm～3mm。

[0029] S3、静置一段时间后，加热铜热管使浆料固化在铜热管内壁。加热铜管时，黏结剂包覆在高分子材料外围并固化在铜热管内壁，黏结剂包覆的分子团呈斑点状固化在铜热管内壁，分子团之间的缝隙为0.1mm～0.5mm。

[0030] S4、向热管中灌入浓硫酸，浓硫酸与铜热管内壁发生反应形成沟槽。浓硫酸的浓度为70％～98％。浓硫酸不与黏结剂包覆的分子团发生反应，但它渗透到分子团之间的缝隙中去与铜热管发生反应，生成溶于水的CuSO4、SO2气体以及H2O。因此，在浓硫酸与铜热管接触的地方就会出现不同程度的化学刻蚀现象。最终，分子团与化学刻蚀的铜热管内壁整体表现出多孔介质的性质，可以作为铜热管的吸液芯。

[0031] S5、倒出浓硫酸，清洗铜管，并加热烘干。加热烘干温度范围为80℃～300℃。

[0032] 采用上述方法，使用不同的高分子材料制作非重力热管的内吸液芯，并对制作的热管进行性能测试。同时也测试了市场上相同规格的烧结粉末管芯的热管和轴向槽道管芯的热管。测试条件如下：热管水平放置；加热段温度维持在150℃，加热段长度20cm；冷凝段初始温度20℃，冷凝段长度10cm，采用纯水作为冷却工质，用热电偶记录水温和冷凝段的温度；热管其余部分用绝热材料保温。测试与计算结果如下表所示。从表1中的数据可以看出，采用本发明制作的非重力热管在传热性能方面有明显的优势。

[0033] 表1.测试与计算结果对比表

[0034] 管芯种类 传热功率/w 冷凝段温度/℃ 水温/℃聚乙烯 90 140 90
聚丙烯 92 142 91
聚苯乙烯 91 141 90
聚四氟乙烯 90 140 90
顺丁橡胶 90 140 89
腈纶聚酯纤维 89 139 89
烧结粉末管芯 63 114 70
轴向槽道管芯 59 108 67

[0035] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。