一种液态金属电磁泵制造技术

本实用新型专利技术提供一种液态金属电磁泵，包括：泵体、电磁线圈、电极和流通导管；所述电磁线圈缠绕设置在所述泵体外表面，所述电极设置在所述泵体上，所述流通导管设置在所述泵体外表面且与所述泵体相通；所述泵体为由绝缘材料制成的微型泵体，用于存储液态金属。通过利用微型泵体，使得该液态金属电磁泵的体积较小，以及通过可控制通电线圈产生的不同场强驱动液态金属流动，使得该液态金属电磁泵的磁场能够满足微型散热领域的需求，并且该液态金属电磁泵结构简单易于制作，无震动，密闭性好，不易泄漏，易加工装配，成本要求低，可广泛用于液态金属散热电子设备的散热领域。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属电磁泵
本技术涉及散热器领域，更具体地，涉及一种液态金属电磁泵。
技术介绍
“液态金属”，指的是一种不定型金属，通常在室温下呈液态，具有高导电、高导热的特性。电磁泵，处在磁场中的通电流体在电磁力作用下向一定方向流动的泵。利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的一种装置。实用中大多用于泵送液态金属，所以又称液态金属电磁泵。集成芯片热障问题已在热处理领域倍受关注，高性能的计算机芯片热处理方式受到严峻挑战，现有的芯片热管理技术已越来越满足不了高性能、高流量、高可靠性的现实需求。目前，现有的电磁泵包括：壳体和设置在壳体内部的截面为矩形的液态金属管道、导电导热体、至少一个半导体温差发电组件、磁体组件和一对绝缘绝热层；绝缘绝热层分别设于液态金属管道的相对的外侧壁上；半导体温差发电组件设于液态金属管道的上内侧壁和/或下内侧壁上，且欧姆接触；导电导热体套于液态金属管道外，与液态金属管道的上外侧壁贴合；磁体组件产生使液态金属管道内的液态金属沿液态金属管道的延伸方向流动的磁场。但是现有的液态金属电磁泵体积大，结构复杂，主要应用在化工、核工业等领域，这些领域需要较强的磁场来实现大流量电磁泵的驱动作用；而对于微型散热系统领域，常用的电磁泵由于体积过大无法满足类似芯片的微型散热领域需求。
技术实现思路
针对上述的技术问题，本技术提供一种液态金属电磁泵。根据本技术提供的一种液态金属电磁泵，包括：泵体、电磁线圈、电极和流通导管；所述电磁线圈缠绕设置在所述泵体外表面，所述电极设置在所述泵体上，所述流通导管设置在所述泵体外表面且与所述泵体相通；所述泵体为由绝缘材料制成的微型泵体，用于存储液态金属。其中，所述泵体为上部和下部均中空的圆柱体，且所述泵体的上部与下部之间设置有通孔。其中，所述电极设置在所述泵体的底部。其中，所述流通导管设置在所述泵体外表面为：所述流通导管的入口设置在所述泵体的上部，所述流通导管的出口设置在所述泵体的下部。其中，所述绝缘材料为绝缘塑料、绝缘有机玻璃、绝缘玻璃或绝缘陶瓷；且在所述泵体的底部和顶部做磁场的封闭处理。其中，所述液态金属包括：镓基多元合金、铋基合金、铟基合金、钠钾合金中的一种或多种。其中，所述电磁线圈为漆包铜圆线；所述电极的材料为铜、铁或不锈钢。其中，所述镓基多元合金包括：铟镉钕铈合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金中的一种或多种；所述铟基合金为铟铋铜合金或铟铋锡合金；所述铋基合金为铋锡合金。本技术提供的一种液态金属电磁泵，通过利用微型泵体，使得该液态金属电磁泵的体积较小，以及通过可控制通电线圈产生的不同场强驱动液态金属流动，使得该液态金属电磁泵的磁场能够满足微型散热领域的需求，并且该液态金属电磁泵结构简单易于制作，无震动，密闭性好，不易泄漏，易加工装配，成本要求低，可广泛用于液态金属散热电子设备的散热领域。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的液态金属电磁泵的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在工业生产过程中，液态金属散热技术应用于液态金属传热领域，液态金属散热技术应用时，管道中流动的液态金属，依靠电磁泵的驱动作用，流过发热元件时吸收热量，流经温度较低的散热器时又放出热量，之后再流经发热元件，依次循环，将热量从发热元件带到散热器进行散热的技术。图1为本技术实施例提供的液态金属电磁泵的结构示意图，如图1所示，该液态金属电磁泵包括：泵体2、电磁线圈1、电极3和流通导管4；所述电磁线圈1缠绕设置在所述泵体2外表面，所述电极3设置在所述泵体2上，所述流通导管4设置在所述泵体2外表面且与所述泵体2相通；所述泵体2为由绝缘材料制成的微型泵体，用于存储液态金属。其中，液态金属由于其优良的物理性质逐渐获得了研究者的关注。液态金属在室温下呈液态，并具有较低的蒸汽压和很高的沸点(如镓的熔点为29.8℃，沸点为2204℃)，作为冷凝液时，可以在工作温度区间始终保持液态；其密度是水的6倍，粘度与水相近，因而可以实现低阻力驱动。此外，液态金属具有良好的导电能力(5.74×106/Ω·m)与导热能力(29.31W/m·K)，兼具金属的导电导热性能、液体的流动性及化学稳定性，使其能够成为为一种很好的传热材料。其中，线圈通常指呈环形的导线绕组，最常见的线圈应用有：马达、电感、变压器和环形天线等。电路中的线圈是指电感器，是指导线一根一根绕起来，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。电感又可分为固定电感和可变电感，固定电感线圈简称电感或线圈。其中，电磁泵是一种技术成熟并受到广泛应用的产品，具有结构紧凑，输出的压力高，无泄漏，体积小，价格低廉，输出流量较小等特点。具体地，在本技术实施例中，微型泵体以底面半径为15mm、高为30mm的圆柱体为例进行举例说明，但并不用于限制本技术的保护范围。吸收集成芯片热量的液态金属经流通导管4流入微型泵体2，将电磁线圈1与电极3通电，例如，电磁线圈使用标准直流电源或交流电源，电极通直流脉冲或直流电，整个电路中电磁线圈1和泵体2、液态金属通电部分以及电极为串联关系。因此，在泵体2内部存在感应磁场，使得储存在泵体2内的液态金属处于磁场中。当液态金属流经通电电极3处时，垂直于磁场的电流产生安培力，驱动液态金属流动，使得液态金属在安培力作用下流出泵体，即在微型泵体2置于正交的电场与磁场中时，借助安培力F＝ΔBIL(其中，ΔB为可控磁场强度，I为电场强度，L为液态金属有效宽度)，可以驱动液态金属在泵体2内实现流通。然后对流出泵体2的液态金属进行散热，经散热冷却后的液态金属再次吸收集成芯片的热量，这样反复循环，达到对集成芯片进行散热的目的。在本技术实施例中，通过利用微型泵体，使得该液态金属电磁泵的体积较小，以及通过可控制通电线圈产生的不同场强驱动液态金属流动，使得该液态金属电磁泵的磁场能够满足微型散热领域的需求，并且该液态金属电磁泵结构简单易于制作，无震动，密闭性好，不易泄漏，易加工装配，成本要求低，可广泛用于液态金属散热电子设备的散热领域。在上述实施例的基础上，所述泵体2为上部和下部均中空的圆柱体，且所述泵体2的上部与下部之间设置有通孔。例如，泵体2类似沙漏状但不同于沙漏状。所述绝缘材料为绝缘塑料、绝缘有机玻璃、绝缘玻璃或绝缘陶瓷；且在所述泵体2的底部和顶部做磁场的封闭处理。具体地，在本技术实施例中，泵体2的材料以绝缘塑料为例进行举例说明，但并不用于限制本技术的保护范围。吸收集成芯片热量的液态金属经流通导管4流入微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态金属电磁泵，其特征在于，包括：泵体、电磁线圈、电极和流通导管；所述电磁线圈缠绕设置在所述泵体外表面，所述电极设置在所述泵体上，所述流通导管设置在所述泵体外表面且与所述泵体相通；所述泵体为由绝缘材料制成的微型泵体，用于存储液态金属。

【技术特征摘要】
1.一种液态金属电磁泵，其特征在于，包括：泵体、电磁线圈、电极和流通导管；所述电磁线圈缠绕设置在所述泵体外表面，所述电极设置在所述泵体上，所述流通导管设置在所述泵体外表面且与所述泵体相通；所述泵体为由绝缘材料制成的微型泵体，用于存储液态金属。2.根据权利要求1所述的电磁泵，其特征在于，所述泵体为上部和下部均中空的圆柱体，且所述泵体的上部与下部之间设置有通孔。3.根据权利要求1所述的电磁泵，其特征在于，所述电极设置在所述泵体的底部。4.根据权利要求1所述的电磁泵，其特征在于，所述流通导管设置在所述泵体外表面为：所述流通导管的入口设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱奎，盛磊，刘静，
申请(专利权)人：云南靖创液态金属热控技术研发有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53