三维立体热超导均温散热体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及散热技术领域，尤其是涉及一种三维立体热超导均温散热体及其制备方法。该三维立体热超导均温散热体包括：中空长板形的蒸发腔以及中空平板形的冷凝腔；蒸发腔与冷凝腔固定连通，组成横截面为“T”形的立体结构，且蒸发腔与冷凝腔均为真空腔室并填充冷却液；蒸发腔与冷凝腔的内壁设置毛细芯层。均温板由至少两块壳体构成，并分别制备；然后在壳体的内侧表面覆盖铜粉颗粒，并进行烧结形成毛细芯层；将壳体焊接连接，注入冷却液，并将注入孔处熔结密封，得到三维立体热超导均温散热体。本发明专利技术扩大了安装面积与散热面积，可以更有效的利用空间；缩短了冷却液的循环流程，扩大了接触面接，从而提高了散热效率，散热效果更好。

The three-dimensional temperature superconducting heat radiator and preparation method thereof

The present invention relates to the technical field of heat dissipation, especially relates to a three-dimensional temperature superconducting heat radiator and preparation method thereof. The three-dimensional heat superconducting temperature radiator includes evaporation condensation cavity cavity hollow long shape and hollow plate; evaporation chamber and the condensing chamber is fixedly communicated with a cross section, consisting of \three-dimensional structure T\ shape, and the evaporation chamber and the condensation cavity are vacuum chamber and filled cooling liquid evaporation and condensation chamber; the cavity is arranged on the inner wall of the capillary core layer. The uniform temperature plate which comprises at least two pieces of shell, and were prepared; and then cover the copper particles in the inner surface of the shell, and sintered to form capillary core layer; the shell welding connection, cooling fluid, and the injection hole frit sealing, obtaining a three-dimensional thermal temperature superconducting radiator. The invention enlarges the mounting area and the heat radiating area, can make use of the space more effectively, shortens the circulation process of the cooling liquid, enlarges the contact surface connection, thereby improving the heat radiation efficiency and the better radiating effect.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散热
，尤其是涉及一种三维立体热超导均温散热体及其制备方法。
技术介绍
由于均温板(Vapor Chamber)具有高热传导力、高热传导率、重量轻、结构简单及多用途等特性，可传递大量的热量又不消耗电力等优点，目前已广泛地应用于电子组件的导热，由此对发热组件(如电子元器件、LED芯片等)进行热量的快速导离，以有效的解决发热组件的热聚集现象。现有的均温散热体，由于其使用空间的限制，导致散热部分的面积较小，影响了散热器件的尺寸、散热方式及安装，从而导致散热效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维立体热超导均温散热体及其制备方法，以解决现有技术中存在的散热面积小、散热器件不易安装的技术问题。本专利技术提供的三维立体热超导均温散热体，包括：中空长板形的蒸发腔以及中空平板形的冷凝腔；所述蒸发腔垂直固定在冷凝腔的表面上，组成横截面为“T”形的立体结构，且蒸发腔与冷凝腔均为真空腔室并填充冷却液，二者相互连通；所述蒸发腔与冷凝腔的内壁设置毛细芯层。均温散热体内采用相变散热方式及毛细结构传输的原理：冷却液填充到均温板内，吸纳于毛细芯层中；当蒸发端受热时，冷却液吸热气化，从毛细芯层中溢出，并顺着蒸发腔流动到冷凝腔放热冷凝，液化后被吸入冷凝端的毛细芯层，并通过毛细作用输送到蒸发端的毛细芯层，完成一个散热循环。“T”形结构的三维立体热超导均温散热体，冷却液的流程更短，循环速度更快；蒸发腔与冷凝腔的面积更大，更容易与热源及其他散热器件安装，且吸热散热效果更好；结构更加稳定，防震效果好。在本专利技术的可选方案中，所述蒸发腔为长方形，冷凝腔为圆形；且所述冷凝腔的厚度大于蒸发腔的厚度。在本专利技术的可选方案中，所述蒸发腔和冷凝腔采用红铜或铝制备，所述毛细芯层采用铜或铝制备。均温板从内到外均采用低热阻的红铜或铝材料制备，可以进一步提高其散热性能。在本专利技术的可选方案中，所述冷却液的材质为水。在本专利技术的可选方案中，所述毛细芯层的厚度为0.1mm～100mm，孔隙比率为50％。本专利技术提供的所述三维立体热超导均温散热体的制备方法，包括以下步骤：制备冷凝腔的壳体，并在所述冷凝腔的壳体的内侧表面覆盖铜粉或铝粉颗粒，或者覆盖铜丝网或铝丝网，并进行烧结，形成具有毛细作用的毛细芯层；制备蒸发腔的壳体：将无氧铜管或无氧铝管根据设计长度切割成段，得到管件，并插入中心棒，使中心棒与管壁之间形成预留厚度的缝隙，并向所述缝隙中填充压制铜粉颗粒或铝粉颗粒，再进行烧结，形成毛细芯层；将烧结了毛细芯层的管件的一端收口成圆锥状，并焊接封口；然后挤压成扁平状，得到蒸发腔的壳体；或者分别在两片冲压成型好的无氧铜壳体或无氧铝壳体的内侧表面压制覆盖铜粉颗粒或铝粉颗粒，或者压制铜丝网或铝丝网，烧结形成毛细芯层；将两片壳体在氮气保护的环境中进行焊接，得到蒸发腔的壳体；将冷凝腔的壳体与蒸发腔的壳体在氮气保护的环境中焊接连接，并进行内部毛细芯层的链接；在冷凝腔体预留的孔上焊接抽气注液体头，将一铜管插入孔中进行高温还原除氧；将抽气注液体头处进行抽真空、注入冷却液后挤压折弯封口，并进行熔结密封，得到三维立体热超导均温散热体。在本专利技术的可选方案中，所述毛细芯层的烧结过程中，铜粉颗粒和铜丝网的烧结温度为800℃～1050℃，烧结时间为1h～6h。在本专利技术的可选方案中，所述毛细芯层的烧结过程中，铜丝网和铝丝网的烧结温度为400℃～550℃，烧结时间为1h～6h。在本专利技术的可选方案中，所述氮气保护过程中，氮气保护从1050°逐渐降温至80°，时间为5min～30min。在本专利技术的可选方案中，所述铜粉颗粒或铝粉颗粒的直径为10微米～1000微米，覆盖厚度为0.1毫米～100毫米。在本专利技术的可选方案中，所述均温板的制备方法还包括：对所述壳体进行去污清洗的步骤；在注入冷却液前，对焊接后的壳体进行密封性测试的步骤；对所述均温板进行外观整修的步骤；对所述均温板进行高温老化测试及性能测试的步骤；对所述均温板进行表面处理的步骤。在本专利技术的可选方案中，所述表面处理包括喷砂工艺处理和电镀工艺处理。本专利技术的有益效果为：扩大了安装面积与散热面积，可以更有效的利用空间；缩短了冷却液的循环流程，扩大了接触面接，从而提高了散热效率，散热效果更好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的三维立体热超导均温散热体的示意图；图2为本专利技术实施例所述的三维立体热超导均温散热体的横截面剖视图；附图标记：101-蒸发端； 102-冷凝端；103-蒸发腔； 104-冷凝腔；105-毛细芯层； 106-壳体；107-气相冷却液； 108-液相冷却液。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术实施例提供的三维立体热超导均温散热体的示意图；图2为本专利技术实施例所述的三维立体热超导均温散热体的横截面剖视图。在该实施例中，三维立体热超导均温散热体包括长方形的蒸发端101以及圆板形的冷凝端102，二者相互垂直，组成“T”形的立体结构。具体来说，三维立体热超导均温散热体包括中空长板形的蒸发端101以及中空圆板形的冷凝端102。蒸发端101以垂直的方式固定在冷凝端102的上表面中心处，从而组成横截面为“T”形的立体结构。蒸发端101的中空腔构成蒸发腔103，冷凝端102的中空腔构成冷凝腔104，且蒸发腔103与冷凝腔104均为真空腔室，两者相互连通。在蒸发腔103与冷凝腔104内填充冷却液，蒸发腔103与冷凝腔104的内壁全部铺设毛细芯层105，在其外壁设置壳体106。三维立体热超导均温散热体内采用相变散热方式及毛细结构传输的原理：冷却液吸纳于毛细芯层105中；当蒸发端101吸收热源散发的热量时，使蒸发端101处的毛细芯层105中的冷却液吸热气化，气相冷却液107从毛细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维立体热超导均温散热体，其特征在于，包括：中空长板形的蒸发腔以及中空平板形的冷凝腔；所述蒸发腔垂直固定在冷凝腔的表面上，组成横截面为“T”形的立体结构，且蒸发腔与冷凝腔均为真空腔室并填充冷却液，二者相互连通；所述蒸发腔与冷凝腔的内壁设置毛细芯层。

【技术特征摘要】
2015.12.16 CN 20151094709521.一种三维立体热超导均温散热体，其特征在于，包括：中空长板形的蒸发腔以及中空平板形的冷凝腔；所述蒸发腔垂直固定在冷凝腔的表面上，组成横截面为“T”形的立体结构，且蒸发腔与冷凝腔均为真空腔室并填充冷却液，二者相互连通；所述蒸发腔与冷凝腔的内壁设置毛细芯层。2.根据权利要求1所述的三维立体热超导均温散热体，其特征在于，所述蒸发腔为长方形，冷凝腔为圆形；且所述冷凝腔的厚度大于蒸发腔的厚度。3.根据权利要求1或2所述的三维立体热超导均温散热体，其特征在于，所述蒸发腔和冷凝腔采用红铜或铝制备，所述毛细芯层采用铜或铝制备。4.根据权利要求1或2所述的三维立体热超导均温散热体，其特征在于，所述冷却液的材质为水。5.根据权利要求1或2所述的三维立体热超导均温散热体，其特征在于，所述毛细芯层的厚度为0.1mm～100mm，孔隙比率为50％。6.一种权利要求1～5任一项所述的三维立体热超导均温散热体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备冷凝腔的壳体，并在所述冷凝腔的壳体的内侧表面覆盖铜粉或铝粉颗粒，或者覆盖铜丝网或铝丝网，并进行烧结，形成具有毛细作用的毛细芯层；制备蒸发腔的壳体：将无氧铜管或无氧铝管根据设计长度切割成段，得到管件，并插入中心棒，使中心棒与管壁之...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾涛涛，
申请(专利权)人：广州共铸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44