热管工作流体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，该保护液体为一高分子溶液。另，提供一种热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤：提供多个纳米粒子；将多个纳米粒子分散于一高分子溶液从而形成热管工作流体。本技术方案热管工作流体的制备方法，是将多个纳米粒子与一高分子保护液混合均匀，高分子之间的立体阻隔可稳定纳米粒子，无需使用表面活性剂或其它稳定剂，避免于热管中形成气泡或产生其它影响，提高热管的热传效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热管，尤其涉及一种。
技术介绍
近年来电子技术迅速发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集及微型化，使得单位容积电子器件发热量剧增，热管技术以其高效、紧凑以及灵活可靠等特点，适合解决目前电子器件因性能提升所衍生的散热问题。热管正常有效地工作，通常要求吸液芯毛细结构能使工作流体均匀分布于热管内，并能使工作流体迅速回流，并要求工作流体汽化热高、导热系数大。工作流体导热系数大且于毛细吸液芯中均匀分布，有利于工作流体迅速带走热量，使电子器件温度降低。传统技术一般采用纯液体作为热管工作流体，但一般纯液体导热系数较小，使得热量传递较慢，从而使得热管导热效率较低，特别在蒸发段还有可能产生局部过热。为进一步提高热管导热效率，现有技术于纯液体中添加盐或其它金属化合物，如2002年11月20日公告的中国专利第98110556号揭露一种无机超导热管工作流体，该工作流体是由1000g去离子水或高纯水中添加重铬酸钾30～50g、过硼酸钠10～15g、硼酸3～5g、过氧化钠1～3g、氢氧化铝0.5～1.5g、三氧化二钴0.2～0.5g以及二氧化锰0.2～0.5g溶解而成，其化学性能稳定、导热系数大、无腐蚀。但是，热管工作过程中，工作流体蒸发时金属盐易结晶聚集，使工作流体导热性能降低；该工作流体为水溶液，仅适用于一定管材的热管。为解决热管工作流体导热系数较小的技术问题，中国专利第03146805.5号提供一热管的工作流体，该工作流体为悬浮液，其包括纯水、氨水、甲醇、丙酮或庚烷中任意一种纯液体及悬浮于液体中的碳纳米球。该工作流体导热系数大，传热效率高。同样，现有技术的工作流体中还出现加入其它纳米粒子来提高导热效率。但是，纳米粒子尺寸较小，极易因范德华力而发生凝聚，造成热管阻塞而失去工作能力，为避免其发生凝聚，通常采用加入表面活性剂来分散、稳定纳米粒子，然表面活性剂于热管工作时易产生气泡而阻碍热传。
技术实现思路
以下将以实施例说明一种。为实现上述内容，提供一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，该保护液体为一高分子溶液。上述高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮，其溶剂包括水或含羟基的极性溶液。上述纳米粒子的材料包括碳材、金属材料，该金属材料包括金、银、铜或其合金。该纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒。另，提供一种热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤提供多个纳米粒子；将多个纳米粒子分散于一高分子溶液从而形成热管工作流体。上述多个纳米粒子的制备方法包括化学气相沉积法、电弧放电法、激光消熔法。上述制备方法还包括对多个纳米粒子与高分子溶液的混合物进行搅拌。又，提供热管工作流体的另一种制备方法，其包括以下步骤提供一容器，其内装有一高分子溶液；将一靶设置于该高分子溶液中；利用一激光轰击该靶，所得纳米粒子分散于高分子溶液中而形成热管工作流体。本实施方式提供的热管工作流体，是高分子溶液与纳米粒子的混合物，高分子之间的立体阻隔可使纳米粒子具有较好的分散性及稳定性。本实施方式提供的热管工作流体的制备方法，是将多个纳米粒子与一高分子保护液混合均匀，高分子之间的立体阻隔可稳定纳米粒子，无需使用表面活性剂或其它稳定剂，避免于热管中形成气泡或产生其它影响，提高热管的热传效率。附图说明图1是本实施方式热管工作流体的示意图。图2是第一实施例热管工作流体的制备流程示意图。图3是第二实施例激光消熔法制备热管工作流体的装置示意图。图4是第二实施例激光消熔法连续制备热管工作流体装置示意图。具体实施方式下面结合附图及若干实施例对做进一步详细描述。本实施方式提供的热管工作流体，如图1所示，容器10中装有一热管工作流体40，其包括一种保护液体410及分散于其中的多个纳米粒子420，该保护液体410是一高分子溶液，该高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇(Poly(VinylAlcohol))溶液、聚乙烯基吡咯烷酮(Poly(Vinyl Pyrrolidone))溶液，所用溶剂包括水、含羟基的极性溶剂等。多个纳米粒子420包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒等。该多个纳米粒子420的材质包括碳材、或金属材料如金、银、铜及其合金等。本实施方式提供的热管工作流体的制备方法，其包括以下步骤提供多个纳米粒子；将上述纳米粒子分散于一高分子溶液中从而形成热管工作流体。该纳米粒子与高分子溶液最好均匀混合，如利用搅拌、震荡等手段使纳米粒子均匀分散于高分子溶液中，则形成的工作流体便具有均匀的导热性。结合图2，对第一实施例提供的热管工作流体的制备方法具体描述如下步骤1提供多个纳米粒子。其可利用化学气相沉积法、电弧放电法或雷射消熔法等方法制备，所需纳米粒子包括纳米管、纳米球、中空纳米球、纳米线、纳米棒等，且纳米粒子的材质包括碳材、或金属材料如金、银、铜及其合金等。步骤2将多个纳米粒子与一高分子溶液混合而形成热管工作流体。该高分子溶液的溶质包括聚乙烯醇溶液、聚乙烯基吡咯烷酮溶液，所用溶剂包括水、含羟基的极性溶剂等。以聚乙烯醇水溶液为例，可直接将上述制得的多个纳米粒子与聚乙烯醇水溶液混合，并进行搅拌使两者混合均匀，得热管工作流体。该热管工作流体中，聚乙烯醇的高分子结构可将纳米粒子进行稳定，避免纳米粒子发生凝聚，是一良好的热管工作流体。第二实施例是利用激光消熔法制备热管工作流体。其制备方法包括以下步骤提供一容器，其中装有一高分子溶液；将一靶设置于该高分子溶液中，该靶的材质包括碳材、金属材料；利用一激光装置对该基材靶进行轰击，所得纳米粒子分散于高分子溶液中而形成热管工作流体。如图3所示，热管工作流体的制备装置1，该制备装置1包括一容器10，一铜靶20及一激光装置30，该铜靶20固定于容器10的底部，其材料包括碳材、金属或合金等，激光装置30设置于距铜靶20一定距离处。该容器10内装有一高分子保护溶液，其体积最好以埋没铜靶20为好。预设高分子保护溶液为聚乙烯醇水溶液，利用激光装置30连续轰击铜靶20，生成的纳米铜粒子便分散于聚乙烯醇保护溶液中，利用超声波震荡或以其它方式进行搅拌，使纳米铜粒子均匀分散于聚乙烯醇保护溶液中，且聚乙烯醇的高分子立体结构可将纳米铜粒子进行阻隔，使其保持稳定状态而不会发生凝聚。该纳米铜粒子与聚乙烯醇的均匀、稳定的混合物体系便为一优良的热管工作流体。第三实施例是在第二实施例基础上连续制备热管工作流体的方法。如图4所示，该连续制备装置100包括一容器110，一铜靶120，一激光装置130及一超声波装置140。容器110倾斜设置于一基体200上，其与基体200成一夹角θ，且0°＜θ＜60°。容器110具有一进液口111及一出液口112，该进液口111与一进液管113相连，该进液管113上设置有开关阀(图未标示)，出液口112与一出液管114相连，该出液管114上设置有开关阀(图未标示)。该铜靶120固定于容器110的底部，其材料包括碳材、金属或合金等，激光装置130设置于距铜靶120一定距离处。超声波装置140设置于容器110底部。制备热管工作流体时，打开进液管113上的开关阀，将聚乙烯醇水溶液从进液口111输送入容器110中，最好使容器110中的聚乙烯醇水溶液的液位低于进液口111，同时，其体积最好将铜靶120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管工作流体，其包括一种保护液体及分散于其中的多个纳米粒子，其特征在于，该保护液体为一高分子溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董才士，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]