具有热超导性的扁平超薄型热管制造技术

一种具有热超导性的扁平超薄型热管，包括具有密封的中空扁平空间的管体，管体的两端为蒸发端、冷凝端，沿蒸汽流动路径依次设置有满段、过渡段及空段，满段到过渡段再到空段的蒸汽空间呈梯度增加；管体内设置有第一毛细结构和第二毛细结构，第一毛细结构从管体内壁的蒸发端延伸至冷凝端，第二毛细结构沿满段的的延伸路径贴附在管体的内壁形成闭环，或者由第二毛细结构延伸至过渡段上。本发明专利技术采用特性良好的粉末烧结加铜丝束或铜丝编织物的毛细结构组合，使超薄型热管在此混合毛细结构上具有非常良好的热超导性，蒸汽空间大、可得到水平和倾角的最佳毛细水流，折弯和打扁时不会剥离，生产时良率高，可以应用于大规模量产。

【技术实现步骤摘要】
具有热超导性的扁平超薄型热管
本专利技术涉及扁平热管
，特别涉及具有热超导性的扁平超薄型热管，该热管主要应用于超薄笔记本中的CPU散热模组，也可以应用于狭窄空间作为导热元件。
技术介绍
热管是一种利用热传导原理与相变介质来实现快速热传递性质的导热元件，通过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力，已被广泛应用于具较大发热量的电子元件中。热管工作时，利用管体内部填充的低沸点工作介质在其蒸发部吸收发热电子元件产生的热量后蒸发汽化，蒸气带着热量运动至冷凝部，并在冷凝部液化凝结将热量释放出去，对电子元件进行散热。该液化后的工作介质在热管壁部毛细结构的作用下回流至蒸发部，继续蒸发汽化及液化凝结，使工作介质在热管内部循环运动，将电子元件产生的热量源源不断的散发出去。现有所公知的热管毛细结构是由编织网或烧结粉末所构成，编织网由多个金属丝经织编成面状网体而成，采用编织网的好处是编织网的孔洞较大，能够提供较大的蒸汽空间，在水平状态下工作液体的回流速度能够满足需求，但是一般编织网的毛细结构不如烧结粉末，在倾斜状态下工作液体不易快速回流，同时热管中的编织网通常是压合在热管的两端(CCI做法)，在热管折弯和打扁后，编织网会与管体内壁脱离，从而阻绝了蒸汽空间，造成特性变差；采用烧结粉末的好处是粉末较为细，可以提供良好的毛细管回流速度，而且具有较佳的抗重力能力，即在倾斜状态下依然能够具备良好的毛细管回流速度，但是整体采用烧结粉末的热管在其散热端的厚度无法精准控制，烧结粉末延伸至散热端在烧结时制作难度较大，同时烧结粉末过厚会减少蒸汽空间，散热效果差，烧结粉末过薄会减少毛细空间，毛细回流差，想要生产出在热管的散热端满足具备良好蒸汽空间和毛细空间的烧结粉末结构，其良品率过低，不适合大规模生产应用。由于产品结构的限制需要将热管做的很薄，薄型热管内的空间非常小，热管的传热、散热靠的是蒸汽流和毛细回流来实现热传导的，对热管的应用中，要提高蒸汽流量，必须填充更多的工作液体(纯水)，如何让热管的毛细空间和蒸汽空间极大化，是超薄型热管在其毛细结构设计上的最大的考量。中国专利CN109764708A于2019年05月17日公布的申请号为201910079829.8、专利名称为《热管及其制造方法、包含该热管的设备》(以下简称为“对比文件1”)的专利技术专利，在对比文件1中公开了一种热管(参见附图1-4)，将金属网2与管壳1组合，使两者之间形成填充铜粉的间隙，向间隙中填充铜粉，将包含铜粉、金属网2的管壳1烧结后，铜粉形成烧结层，得到毛细管，经研究发现，采用此种烧结方式，在管壳1和金属网2之间留有填充铜粉的间隙，会使得金属网2与管壳1有一定距离，降低导热效能。也可以参考现有其他采用复合式毛细结构的热管，在实现本专利技术的过程中，，经专利技术人的研究、实验发现，现有技术中至少存在如下问题：采用现有工艺和结构，无法在超薄型热管中去实现稳定、可靠的热超导效能，所采取的的复合式毛细结构，良品率过低，不适合大规模生产应用。有鉴于此，如何解决现有技术存在的由于工艺及结构限制导热效能低、导热特性不稳定、良品率过低等问题，便成为本专利技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是要用于解决现有技术中存在的由于工艺及结构限制热管的导热效能低、导热特性不稳定、良品率过低等问题，因此提供具有热超导性的扁平超薄型热管，使该超薄型热管具有优良的导热特性，而且好量产、良率高。为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：包括管体，所述管体的一端为蒸发端、另一端为冷凝端，管体中具有密封的中空扁平空间，该中空扁平空间内封装有工作液体，所述中空扁平空间内设置有第一毛细结构和第二毛细结构，所述第一毛细结构为铜丝束或铜丝编织物，所述第二毛细结构为铜粉烧结物，所述中空扁平空间中除第一毛细结构和第二毛细结构外的其余空间形成蒸汽空间，其创新点在于：将管体沿蒸发端延伸至冷凝端的蒸汽流动路径依次定义为满段、过渡段和空段；所述第一毛细结构从管体内壁的蒸发端起，途径满段、过渡段和空段延伸至冷凝端为止；所述第一毛细结构与所述管体内壁烧结贴附；所述第二毛细结构从管体内壁的蒸发端起，途径满段为止，或途径满段和过渡段为止；所述第二毛细结构与所述管体内壁烧结贴附；在所述满段上，第一毛细结构和第二毛细结构在管体内壁的周向上相互连接，并且在管体内壁周向上形成排满布置；在所述过渡段上，只有第一毛细结构在管体内壁的周向上布置，或者由第一毛细结构和第二毛细结构在管体内壁的周向上间隔或者相连布置，并且在管体内壁周向上的布置留有空隙；在所述空段上，只有第一毛细结构在管体内壁的周向上布置，并且在管体内壁周向上的布置留有空隙；在满段上由第一毛细结构和第二毛细结构合围形成第一蒸汽空间；在过渡段上由第一毛细结构和管体内壁或者由第一毛细结构、第二毛细结构以及管体内壁合围形成第二蒸汽空间；在空段上由第一毛细结构和管体内壁合围形成第三蒸汽空间；所述第一蒸汽空间、第二蒸汽空间和第三蒸汽空间的截面积大小依次呈梯度增加。本专利技术的有关内容解释如下：1.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。；2.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。3.在上述技术方案中，所述第一毛细结构为为铜丝束或铜丝编织物，铜丝束就是铜丝组成的束状结构，铜丝编织物可以是3D编织网也可以是2D编织网等其他编织结构，采用3D编织网结构的第一毛细结构可以具备最佳水毛细水流效果，采用2D编织网或其他束状结构也同样能够具有良好的毛细水流效果，同样满足热管的热超导性要求。3.在上述技术方案中，在过渡段处，第二毛细结构紧靠第一毛细结构的一侧，由第一毛细结构、第二毛细结构在所述管体内壁的周向上形成连续的过渡间隙；在过渡段处，第二毛细结构紧靠第一毛细结构的两侧，由第一毛细结构两侧的第二毛细结构在所述管体内壁的周向上形成连续的过渡间隙；在过渡段处，第二毛细结构远离第一毛细结构，由第一毛细结构、第二毛细结构在所述管体内壁的周向上形成间隔的过渡间隙。以上三种情况可以在过渡段处具备近乎等同体积的蒸汽空间。4.在上述技术方案中，所述第一毛细结构位于所述管体中空扁平空间的平整面上，避免压扁时处于折叠压扁位置，进一步防止第一毛细结构脱落。同时为了更好得控制所生产热管的特性一致，品质性能稳定，所述第一毛细结构和第二毛细结构的厚度相等。5.在上述技术方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有热超导性的扁平超薄型热管，包括管体（1），所述管体（1）的一端为蒸发端（101）、另一端为冷凝端（102），管体（1）中具有密封的中空扁平空间，该中空扁平空间内封装有工作液体，所述中空扁平空间内设置有第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3），所述第一毛细结构（2）为铜丝束或铜丝编织物，所述第二毛细结构（3）为铜粉烧结物，所述中空扁平空间中除第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）外的其余空间形成蒸汽空间，其特征在于：/n将管体（1）沿蒸发端（101）延伸至冷凝端（102）的蒸汽流动路径依次定义为满段（111）、过渡段（112）和空段（113）；/n所述第一毛细结构（2）从管体（1）内壁的蒸发端（101）起，途径满段（111）、过渡段（112）和空段（113）延伸至冷凝端（102）为止；所述第一毛细结构（2）与所述管体（1）内壁烧结贴附；/n所述第二毛细结构（3）从管体（1）内壁的蒸发端（101）起，途径满段（111）为止，或途径满段（111）和过渡段（112）为止；所述第二毛细结构（3）与所述管体（1）内壁烧结贴附；/n在所述满段（111）上，第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）在管体（1）内壁的周向上相互连接，并且在管体（1）内壁周向上形成排满布置；/n在所述过渡段（112）上，只有第一毛细结构（2）在管体（1）内壁的周向上布置，或者由第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）在管体（1）内壁的周向上间隔或者相连布置，并且在管体（1）内壁周向上的布置留有空隙；/n在所述空段（113）上，只有第一毛细结构（2）在管体（1）内壁的周向上布置，并且在管体（1）内壁周向上的布置留有空隙；/n在满段（111）上由第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）合围形成第一蒸汽空间（121）；在过渡段（112）上由第一毛细结构（2）和管体（1）内壁或者由第一毛细结构（2）、第二毛细结构（3）以及管体（1）内壁合围形成第二蒸汽空间（122）；在空段（113）上由第一毛细结构（2）和管体（1）内壁合围形成第三蒸汽空间（123）；所述第一蒸汽空间（121）、第二蒸汽空间（122）和第三蒸汽空间（123）的截面积大小呈梯度增加。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有热超导性的扁平超薄型热管，包括管体（1），所述管体（1）的一端为蒸发端（101）、另一端为冷凝端（102），管体（1）中具有密封的中空扁平空间，该中空扁平空间内封装有工作液体，所述中空扁平空间内设置有第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3），所述第一毛细结构（2）为铜丝束或铜丝编织物，所述第二毛细结构（3）为铜粉烧结物，所述中空扁平空间中除第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）外的其余空间形成蒸汽空间，其特征在于：
将管体（1）沿蒸发端（101）延伸至冷凝端（102）的蒸汽流动路径依次定义为满段（111）、过渡段（112）和空段（113）；
所述第一毛细结构（2）从管体（1）内壁的蒸发端（101）起，途径满段（111）、过渡段（112）和空段（113）延伸至冷凝端（102）为止；所述第一毛细结构（2）与所述管体（1）内壁烧结贴附；
所述第二毛细结构（3）从管体（1）内壁的蒸发端（101）起，途径满段（111）为止，或途径满段（111）和过渡段（112）为止；所述第二毛细结构（3）与所述管体（1）内壁烧结贴附；
在所述满段（111）上，第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）在管体（1）内壁的周向上相互连接，并且在管体（1）内壁周向上形成排满布置；
在所述过渡段（112）上，只有第一毛细结构（2）在管体（1）内壁的周向上布置，或者由第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）在管体（1）内壁的周向上间隔或者相连布置，并且在管体（1）内壁周向上的布置留有空隙；
在所述空段（113）上，只有第一毛细结构（2）在管体（1）内壁的周向上布置，并且在管体（1）内壁周向上的布置留有空隙；
在满段（111）上由第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）合围形成第一蒸汽空间（121）；在过渡段（112）上由第一毛细结构（2）和管体（1）内壁或者由第一毛细结构（2）、第二毛细结构（3）以及管体（1）内壁合围形成第二蒸汽空间（122）；在空段（113）上由第一毛细结构（2）和管体（1）内壁合围形成第三蒸汽空间（123）；所述第一蒸汽空间（121）、第二蒸汽空间（122）和第三蒸汽空间（...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶元璋，
申请(专利权)人：遵义迪生电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52