毛细芯的扩散焊制备方法及制备系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种毛细芯的扩散焊制备方法和制备系统，所述制备方法包括以下步骤：于多个毛坯板上分别形成多个孔洞；将多个所述毛坯板对齐堆叠并置于模具的型腔内，相邻的所述毛坯板上对应的所述孔洞一一对齐；加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯；停止加热加压，取出所述毛细芯。本发明专利技术具有有益技术效果：采用毛坯板打孔和扩散焊工艺，可以按照很好的控制孔隙率，而且扩散焊工艺获得的毛细芯的孔径均匀，尺寸精度高，孔路通畅渗透率高；直接采用毛坯板作原材料，制备的毛细芯成品的机械强度大，结构稳定性强；而且制作成本大大降低，操作简单易于自动化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种毛细芯的扩散焊制备方法及制备系统，属于热管零部件加工

技术介绍
随着电子技术的迅速发展，电子器件不断高频化和高速化，集成电路则不断密集化和小型化，使得电子器件产生热量的热流密度快速增大。随着大规模集成电路集成密度的不断提高，电子器件的冷却问题越来越突出。据统计，当前电子器件损坏的主要原因是热损坏，也就是工作温度超过允许的数值，因而电子器件的有效散热方法已成为获得新一代产品的关键问题之一。环路热管是一种利用相变原理进行换热的高效传热元件，通过内部工质的相变换热进行冷热源间热量传递，其由于具有紧凑性、可靠性、灵活性、高散热效率、高稳定性等优势，成为电子
的重要散热技术。毛细芯是环路热管中的重要部件，也是影响环路热管传热性能的关键部分。其一般位于环路热管的蒸发器中，当热量从蒸发段传入时，毛细芯内的工质受热蒸发变成蒸汽流动到冷凝段，工质相变形成汽液分界的弯月面从而产生毛细抽吸力；然后蒸汽在冷凝段接触到冷的毛细芯表面，放出热量冷凝为液体，在毛细芯的毛细抽吸力的作用下，开始新的循环。如此不断循环，从而实现热量的传递和对温度的控制。孔隙率是毛细芯性能的好坏的重要影响因素，一些性能甚至还可以表示成孔隙率的函数，通过优化毛细芯的孔隙率，将直接影响整个环路热管的运行性能。当孔隙率过大时，有效毛细孔径则较小，虽然毛细抽吸力增大，但是会引起毛细芯的渗透率过低；当空隙率过小时，有效毛细孔径则较大，渗透率虽增大，但会降低毛细抽吸力。此外，机械强度也是毛细芯的结构稳定性的重要因素，但是孔隙率越大时对应的机械强度往往越差。因此，在保证机械强度的同时，又要满足孔隙率的要求，无疑大大增大了毛细芯的制备难度。在制备毛细芯的传统粉末烧结法中，一般利用改变烧结压力或添加烧结挥发性有机物来改变毛细芯的孔隙率。改变烧结压力来控制孔隙率的方法中，受烧结粉末颗粒度的影响，孔隙率可控范围很小，很难满足毛细芯的结构要求；而添加烧结挥发性有机物来改变孔隙率的方法中，不仅释放的气体/挥发性物质影响毛细芯的机械强度，而且所生成的孔径较大且分布不均匀，造孔过程难于控制，甚至会出现孔路阻塞不通的情况。因此，如何解决现有技术中孔隙率、孔径分布及机械强度很难满足的问题，是毛细芯制备过程中一个非常重要的研究课题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种毛细芯的扩散焊制备方法及制备系统，用于制造多孔结构毛细芯，可解决毛细芯难于制备，孔隙率不易控制，孔隙不均匀的难题。为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种毛细芯的扩散焊制备方法，包括步骤：于多个毛坯板上分别形成多个孔洞；将多个所述毛坯板对齐堆叠并置于模具的型腔内，相邻的所述毛坯板上对应的所述孔洞一一对齐；加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯；停止加热加压，取出所述毛细芯。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤“于多个毛坯板上分别形成多个孔洞”具体包括：按照孔隙率的要求，计算并得到在多个毛坯板上打孔的预设位置及孔径；根据所述孔径采用高速冲裁方式在所述预设位置处形成孔洞。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤“于多个毛坯板上分别形成多个孔洞”之后还包括步骤：去除每个所述毛坯板表面的油污和/或氧化层；烘干所述毛坯板。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤“加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯”具体包括：对所述型腔抽真空；加热所述模具至第一温度并恒温第一时间段；对所述模具加压至所述模具的受力压强达到第一压强并恒压第二时间段，在对所述模具加压的过程中，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤“加热所述模具至第一温度并恒温第一时间段”具体包括：加热所述模具，使所述模具的温度按照温度加载曲线变化；其中，所述温度加载曲线包括升温阶段和位于所述升温阶段之后的恒温阶段，所述升温阶段包括至少一个第一上升阶段，所述恒温阶段的温度为第一温度且持续第一时间段。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述过程包括：对所述模具加压，使所述模具的受力压强按照压强加载曲线变化；其中，所述压强加载曲线包括升压阶段和位于所述升压阶段之后的恒压阶段，所述升压阶段包括至少一个第二上升阶段，所述恒压阶段的压强为第一压强且持续第二时间段。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述步骤“于多个毛坯板上分别形成多个孔洞”之后还包括步骤：在至少一个所述毛坯板的表面的横向孔预设位处涂覆隔离剂；所述步骤“加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯”具体包括：加热所述模具；加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，相邻的所述毛坯板之间于相接触的位置处扩散连接且对应的所述孔洞相连通成纵向孔，涂覆有所述隔离剂的所述横向孔预设位与相邻所述毛坯板保持分离成为横向孔，以形成毛细芯。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述隔离剂为陶瓷材料。为实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式还提供了一种毛细芯的扩散焊制备系统，所述制备系统包括：高速冲裁装置，用于在多个毛坯板上分别冲裁形成多个孔洞；模具，包括用于容置多个所述毛坯板的型腔、定位件、以及相对设置的上内壁和下内壁，其中，当多个所述毛坯板堆叠于所述型腔内时，所述定位件对所述毛坯板定位以使所述毛坯板逐一对齐且对应的所述孔洞一一对齐；加热器，用于对所述模具进行加热；加压装置，用于对所述模具加压；其中，所述加热器对所述模具加热后，当所述加压装置对所述模具加压时，所述上内壁和所述下内壁可分别挤压多个所述毛坯板，以使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述制备系统还包括控制模块，所述控制模块被配置为，检测所述模具的温度并控制所述加热器加热所述模具，使所述模具的温度按照温度加载曲线变化，其中，所述温度加载曲线包括升温阶段和位于所述升温阶段之后的恒温阶段，所述升温阶段包括至少一个第一上升阶段，所述恒温阶段的温度为第一温度且持续第一时间段；所述控制模块还被配置为，控制所述加压装置向所述模具加压，使所述模具的受力压强按照压强加载曲线变化；其中，所述压强加载曲线包括升压阶段和位于所述升压阶段之后的恒压阶段，所述升压阶段包括至少一个第二上升阶段，所述恒压阶段的压强为第一压强且持续第二时间段。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：采用毛坯板打孔和扩散焊工艺，可以按照预定需求很好的控制孔隙率，而且扩散焊工艺获得的毛细芯的孔径均匀，尺寸精度高，孔路通畅渗透率高；直接采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，包括步骤：于多个毛坯板上分别形成多个孔洞；将多个所述毛坯板对齐堆叠并置于模具的型腔内，相邻的所述毛坯板上对应的所述孔洞一一对齐；加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯；停止加热加压，取出所述毛细芯。

【技术特征摘要】
1.一种毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，包括步骤：
于多个毛坯板上分别形成多个孔洞；
将多个所述毛坯板对齐堆叠并置于模具的型腔内，相邻的所述毛坯板上对应的所述孔洞一一对齐；
加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯；
停止加热加压，取出所述毛细芯。
2.根据权利要求1所述的毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，所述步骤“于多个毛坯板上分别形成多个孔洞”具体包括：
按照孔隙率的要求，计算并得到在多个毛坯板上打孔的预设位置及孔径；
根据所述孔径采用高速冲裁方式在所述预设位置处形成孔洞。
3.根据权利要求1所述的毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，所述步骤“于多个毛坯板上分别形成多个孔洞”之后还包括步骤：
去除每个所述毛坯板表面的油污和/或氧化层；
烘干所述毛坯板。
4.根据权利要求1所述的毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，所述步骤“加热并加压所述模具，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯”具体包括：
对所述型腔抽真空；
加热所述模具至第一温度并恒温第一时间段；
对所述模具加压至所述模具的受力压强达到第一压强并恒压第二时间段，在对所述模具加压的过程中，所述模具挤压多个所述毛坯板，使相邻的所述毛坯板之间扩散连接且对应的所述孔洞相连通而形成毛细芯。
5.根据权利要求4所述的毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，所述步骤“加热所述模具至第一温度并恒温第一时间段”具体包括：
加热所述模具，使所述模具的温度按照温度加载曲线变化；其中，所述温度加载曲线包括升温阶段和位于所述升温阶段之后的恒温阶段，所述升温阶段包括至少一个第一上升阶段，所述恒温阶段的温度为第一温度且持续第一时间段。
6.根据权利要求4所述的毛细芯的扩散焊制备方法，其特征在于，所述过程包括：
对所述模具加压，使所述模具的受力压强按照压强加载曲线变化；其中，所述压强加载曲线包括升压阶段和位于所述升压阶段之后的恒压阶段，所述升压阶段包括至少一个第二上升阶段，所述恒压阶段的压强为第一压强且持续第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明和，谢兰生，张涛，王伟锋，
申请(专利权)人：苏州明和行新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32