本发明专利技术公开涉及一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法，属于热管理技术领域。所述方法包括：选择原材料粉末；采用选区性激光烧结工艺制备坯料，然后经A热处理得到内部微环境可控的毛细吸液芯。本发明专利技术通过控制原料的组成、尤其是引入适当组分和用量的添加剂，在低功率快速度的扫描条件下控制扫描间距并结合含氢气氛的A热处理，得到了内部微环境可控的毛细吸液芯。本发明专利技术原料选择合理，制备工艺简单可控，所得产品内部微环境可控且稳定，所得产品性能优越，便于大规模工业化应用。便于大规模工业化应用。便于大规模工业化应用。
【技术实现步骤摘要】
一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法
[0001]本专利技术公开涉及一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法，属于热管理
技术介绍
[0002]对于电子芯片而言集成的功能逐渐增加并且高通量化，导致其集成度高、体积小、热耗大，在过小的体积内产生大量的热量，对电子设备的热管理技术提出了更高的要求，散热问题处理不好将造成电子设备卡顿、运行程序慢、烧坏主板甚至造成爆炸的危险，在狭小空间内解决电子设备安全高效的散热技术对于电子信息技术的发展具有重大意义，可以有效促进云计算、大数据、移动通讯等领域的快速发展。
[0003]均热板作为一种采用相变原理进行散热的器件，综合传热性能强。常规均热板的毛细吸液芯为由沟槽、网、线、粉等构成的常规线性或面性结构，通过机加工或压制、烧结而成，加工工序多，工艺复杂，工艺参数多，各环节需要严格控制；热源周边和四周的结构相同，得到的毛细功能单一且性能有待进一步提升。如专利CN110769647A介绍了一种均热板的丝网印刷制备工艺，其包括以下步骤：配浆、印刷、除胶并固化、烧结等工序，这种丝网印刷第一是难以制备出内部微环境可控的产物；第二工序复杂，所制备产品的性能波动性太大。如专利TWM413159U，其涉及到了具支撑结构之均热板，其介绍了“为达上述之目的，本创作为一种具支撑结构之均热板，用於电子元件之散热，其系具有一第一及一第二板体连结形成一密闭之腔体，腔体内灌注有流体，第一板体之内侧表面及第二板体之内壁将金属铜粉末利用高压空气喷洒方式，使其分别被覆一层金属薄膜层，金属薄膜层进一步烧结形成一种毛细结构，及设置於腔体内之流体与复数个由铜金属粉末冶金挤压烧结成型之具多孔隙之支撑结构，并做顶接与支撑第一与第二板体”，而且检索其他资料发现，目前他们的重心在于开发对应的原料粉末或优化粉末冶金工艺，但粉末冶金工艺也同样面临难以制备出内部微环境可控的难题。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有技术的不足；提供一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法。
[0005]本专利技术一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其采用选区性激光烧结(SLM)工艺制备坯料，然后经A热处理得到内部微环境可控的毛细吸液芯，具有高通量毛细吸液能力。
[0006]原材料粉末由金属粉末和添加剂两部分组成，添加剂质量占比0.1％～30％、优选为0.2
‑
20％、进一步优选为0.2
‑
15％、更进一步优选为8
‑
12％，余量为金属粉末；
[0007]其中金属粉末为紫铜粉，纯度99％以上，平均粒径D为10～300μm，在平均粒径D值的
±
20％内粒径分布δ≥70％；
[0008]优选地，金属粉末为紫铜粉，纯度99.9％以上，平均粒径D为80～200μm，在平均粒径D值的
±
20％内粒径分布δ≥80％；
[0009]进一步优选地，金属粉末为紫铜粉，纯度99.9％以上，平均粒径D为80～150μm，在D值的
±
20％内粒径分布δ≥90％；
[0010]添加剂由稳定剂和强化剂两种组份构成，其中稳定剂为碳酸铜和碳酸氢铜中至少一种；强化剂为氢化钛，强化剂占添加剂总质量的0.1％～20％，优选为占添加剂总质量的0.1％～10％；进一步优选为占添加剂总质量的0.2％～5％、更进一步优选为2
‑
3％。
[0011]金属粉末和添加剂按比例配好并均匀混料后，在下盖板上进行SLM成形：成形时，激光功率280
‑
400W，扫描速率600～1200mm/s，扫描间距为D
±
20％；优选为激光功率295
‑
375W，扫描速率800～1150mm/s，扫描间距为D
±
15％；进一步优选为激光功率300
‑
360W，扫描速率900～1100mm/s，扫描间距为D
±
10％。
[0012]SLM成形后的进行A热处理，制得带有内部微环境可控的毛细吸液芯的下盖板，A热处理的工艺为：580～860℃
×
10～120min，保护气氛为(N2和/或Ar2)+H2混合气体，其中H2的体积占比为3
‑
75％；优选地，A热处理的工艺为：580～720℃
×
15～90min，保护气氛为(N2或Ar2)+H2混合气体，其中H2的体积占比为3
‑
30％；进一步优选地，A热处理的工艺为：580～640℃
×
20～60min，保护气氛为(N2和/或Ar2)+H2混合气体，其中H2的体积占比为5
‑
10％。
[0013]特别地，所述带有内部微环境可控的毛细吸液芯的下盖板，其毛细吸液芯由N圈带锥周向骨架、P根带锥向心骨架、导流立柱、锥形孔、沟槽组成，均通过SLM成形一次成型制得。所述N大于等于2、优选为3
‑
8；所述P大于等于4、优选为8
‑
24。即N圈带锥周向骨架、P根带锥向心骨架、导流立柱、锥形孔、沟槽所用的材质是一样的。
[0014]特别地，所述带有内部微环境可控的毛细吸液芯的下盖板，其毛细吸液芯由6圈带锥周向骨架、16根带锥向心骨架、导流力柱、锥形孔、沟槽组成，均通过SLM成形一次成型制得。
[0015]其中16根向心骨架，且16根向心骨架均匀分布，即相邻向心骨架之间的夹角为22.5度。周向骨架及热源中心区域上设有锥形孔，锥形孔的深度为0.3mm；大端直径为0.35mm、小端直径为0.20mm；相邻锥形孔3的最小间距为1.5mm。
[0016]周向骨架上表面宽度为0.55mm、下表面宽度为0.85mm；厚度为0.3mm；其周向骨架的中心半径初始值为7mm，往外递增量为1.5mm。
[0017]向心骨架上表面宽度为0.55mm、下表面宽度为0.85mm；厚度为0.3mm；周向等角度均匀分布16根向心骨架。
[0018]导流力柱的当量直径为0.45mm；高度为0.35mm，相邻上下连接柱的最小间距为1.5mm。
[0019]上盖板烧结一层0.08mm的铜网。
[0020]将带有铜网的上盖板和带有内部微环境可控的毛细吸液芯的下盖板焊合、抽真空和注液并密封，形成密闭的腔体，腔内注液量为毛细吸液总量的0.7～1.3倍，腔内真空度：0.01～10Pa。
[0021]在使用时，下盖板外层接触热源，受热时，热量传递到下盖和吸液芯，使得吸液芯中的液态介质受热升温，达到汽化条件后，迅速汽化并吸收热量，汽化后的汽泡聚集并离开吸液芯表面，并带走热量形成气态介质；上盖板外表面接触散热装置，处于低温状态，含有热量的气态介质在低温的上盖板内表面及铜网上凝结成液态介质，释放的热量传输到散热装置并散热；液态介质在与上下毛细结构连通的导流力柱的毛细力作用下，回流到吸液芯，
然后受热汽化、在上盖内表面及铜网上凝结液化，又回流到吸液芯；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其特征在于：选择原材料粉末；采用选区性激光烧结工艺制备坯料，然后经A热处理得到内部微环境可控的毛细吸液芯；所述原材料粉末由金属粉末和添加剂两部分组成，添加剂质量占比0.1％～30％、优选为0.2
‑
20％、进一步优选为0.2
‑
15％，余量为金属粉末；其中金属粉末为紫铜粉，纯度99％以上，平均粒径D为10～300μm，在平均粒径D值的
±
20％内粒径分布δ≥70％；所述添加剂由稳定剂和强化剂两种组份构成，其中稳定剂为碳酸铜和碳酸氢铜中至少一种；强化剂为氢化钛，金属粉末和添加剂按比例配好并均匀混料后，在下盖板上进行SLM成形：成形时，激光功率280
‑
400W，扫描速率600～1200mm/s，扫描间距为粉末平均粒径D
±
20％。选区性激光烧结成形后的进行A热处理，制得带有内部微环境可控的毛细吸液芯的下盖板，A热处理的工艺为：580～860℃
×
10～120min，保护气氛为含H2的混合气体，其中H2的体积占比为3
‑
75％。2.根据权利要求1所述的一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其特征在于：金属粉末为紫铜粉，纯度99.9％以上，平均粒径D为80～200μm，在平均粒径D值的
±
20％内粒径分布δ≥80％。3.根据权利要求2所述的一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其特征在于：金属粉末为紫铜粉，纯度99.9％以上，平均粒径D为80～150μm，在D值的
±
20％内粒径分布δ≥90％。4.根据权利要求1所述的一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其特征在于：强化剂占添加剂总质量的0.1％～10％；进一步优选为占添加剂总质量的0.2％～5％。5.根据权利要求2所述的一种内部微环境可控的毛细吸液芯制备方法；其特征在于：选区性激光烧结时，激光功率295
‑
375W，扫描速率800～1150mm/s，扫描间距为平均粒径D
±
15％。优选为激光功率300
‑
360W，扫描速率900～1100mm/s，扫描间距为平均粒径D
±
10％。6.根据权利要求1所述的一种内...
【专利技术属性】
技术研发人员：任泽明，邱从章，洪黎明，袁斌，黄东运，
申请(专利权)人：广东思泉热管理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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