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专利名称：具有热超导性的扁平超薄型热管

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010850022.2

专利申请（专利权）人：遵义迪生电子开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：贵州省遵义市桐梓县楚米镇重庆工业园区

专利发明（设计）人：发明人:叶元璋

专利摘要：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。

主权利要求：
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：所述管体（1）的壁厚的范围为0.1mm到0.3mm之间，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；所述第一毛细结构（2）位于所述管体（1）中空扁平空间的平整面上；
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（123）的截面积大小呈梯度增加；
所述第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）的厚度相等；
所述第一毛细结构（2）和第二毛细结构（3）的厚度范围为0.2mm到0.7mm之间。
2.根据权利要求1所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，其特征在于：所述第一毛细结构（2）为由铜丝组成的3D编织网，所述3D编织网为由纵横上下交错编织的单元铜丝所构成的三维立体状网体。
3.根据权利要求1所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，其特征在于：所述第一毛细结构（2）为由铜丝组成的2D编织网，所述2D编织网为由纵横编织的单元铜丝所构成的二维网状结构。
4.根据权利要求1所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，其特征在于：在过渡段（112）处，第二毛细结构（3）紧靠第一毛细结构（2）的一侧，由第一毛细结构（2）、第二毛细结构（3）在所述管体（1）内壁的周向上形成连续的过渡间隙（131）。
5.根据权利要求1所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，其特征在于：在过渡段（112）处，第二毛细结构（3）紧靠第一毛细结构（2）的两侧，由第一毛细结构（2）两侧的第二毛细结构（3）在所述管体（1）内壁的周向上形成连续的过渡间隙（131）。
6.根据权利要求1所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，其特征在于：在过渡段（112）处，第二毛细结构（3）远离第一毛细结构（2），由第一毛细结构（2）、第二毛细结构（3）在所述管体（1）内壁的周向上形成间隔的过渡间隙（131）。 说明书 : 具有热超导性的扁平超薄型热管技术领域[0001] 本发明涉及扁平热管技术领域，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。背景技术[0002] 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。[0003] 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。[0004] 由于产品结构的限制需要将热管做的很。⌒腿裙苣诘目占浞浅Ｐ。裙艿拇、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。[0005] 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”）的发明专利，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，在实现本发明的过程中，，经发明人的研究、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。[0006] 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，便成为本发明所要研究解决的课题。发明内容[0007] 本发明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。[0008] 为达到上述目的，本发明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：[0009] 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；[0010] 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；[0011] 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；[0012] 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；[0013] 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；[0014] 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；[0015] 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。[0016] 本发明的有关内容解释如下：[0017] 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。；[0018] 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。[0019] 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。[0020] 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。[0021] 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。[0022] 5.在上述技术方案中，所述第一毛细结构和第二毛细结构的厚度范围为0.2mm到0.7mm之间；所述管体的壁厚的范围为0.1mm到0.3mm之间，为打造超薄型热管做良好的结构支撑。[0023] 由于上述方案的运用，本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：[0024] 1、采用本发明的热管及混合毛细结构可以填充更多的工作液体，来提高蒸汽流，更高的蒸汽流则意味着有更高的热超导特性。[0025] 2、通过第一毛细结构和第二毛细结构的配合使用，提高毛细管现象，使扁平超薄型热管具有良好毛细水流、且有较好的抗重力毛细水流，可得到水平和倾角的最佳毛细水流，在散热端只要有铜丝束或铜丝编织物的毛细水流，不需要烧结毛细，以此提高散热端的蒸汽空间。[0026] 3.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，使薄管在此混合毛细结构上具有非常良好的热超导性。[0027] 4.此混合毛细结构是用烧结制程，让管体的内壁与烧结粉末及管体与铜丝束或铜丝编织物都烧结在一起，而不是两端压合编织网的做法，因此在热管生产过程中折弯和打扁后，烧结粉末和铜丝束或铜丝编织物都不会和管体内壁分离，避免特性变差。[0028] 5.好量产、良率高，采用上述结构，作为铜丝束或铜丝编织物的第一毛细结构贯穿，第二毛细结构分布在第一毛细结构的满段及过渡段的一侧，相较现有的复合毛细结构，本发明的热管在生产时的良率十分高，几乎可以达到粉末烧结管的良率，可以应用于大规模量产，其不良率只有千分之一。[0029] 6.由第一毛细结构、第二毛细结构合围形成第一蒸汽空间、第二蒸汽空间以及第三蒸汽空间，使位于冷凝端处的蒸汽空间远大于其他部位，第一毛细结构延伸至第三蒸汽空间，足够满足此处的毛细水流；同时由于所述满段到所述过渡段再到所述空段的蒸汽空间呈梯度增加，在满段处的第一蒸发空间在形成蒸汽后，由于满段处的第一蒸发空间足够。诘谝徽舴⒖占渲械恼羝沽ψ愎淮，可以使蒸汽在大压力的作用下更好得冲击出去，因此采用本发明实施例的技术方案也可以满足长度很长的热管使用，长度越长其热超导性能越好，而现有技术中超过一定长度的热管在使用时就几乎会失效。附图说明[0030] 附图1为本发明实施例扁平超薄型热管的剖面示意图一；[0031] 附图2为图1中A?A处热管为圆管时的截面示意图；[0032] 附图3为图1中A?A处热管压扁时的截面示意图；[0033] 附图4为图1中B?B处热管为圆管时的截面示意图；[0034] 附图5为图1中B?B处热管压扁时的情况一截面示意图；[0035] 附图6为图1中B?B处热管压扁时的情况二截面示意图；[0036] 附图7为图1中B?B处热管压扁时的情况三截面示意图；[0037] 附图8为图1中C?C处热管为圆管时的截面示意图；[0038] 附图9为图1中C?C处热管压扁时的截面示意图；[0039] 附图10为本发明实施例扁平超薄型热管的剖面示意图二；[0040] 附图11为本发明实施例扁平超薄型热管的剖面示意图三；[0041] 附图12为进行实验一的水平验证测试对比时热管及发热体、散热片水平放置的俯视图；[0042] 附图13为进行实验二的倾斜角度验证测试比对时热管及发热体、散热片倾角为90°放置的正面视图；[0043] 附图14为水平验证测试对比后得到的Q?max趋势图；[0044] 附图15为倾斜角度验证测试比对后得到的Q?max趋势图。[0045] 以上附图各部位表示如下：[0046] 1、管体；101、蒸发端；102、冷凝端；111、满段；112、过渡段；113、空段；121、第一蒸汽空间；122、第二蒸汽空间；123、第三蒸汽空间；131、过渡间隙；[0047] 2、第一毛细结构；3、第二毛细结构；[0048] 4、发热体；5、散热片。具体实施方式[0049] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。[0050] 以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。实施例一[0051] 如附图1至附图10所示，本发明实施例一提出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，其中：[0052] 所述管体1沿蒸发端101延伸至冷凝端102的蒸汽流动路径依次设置有满段111、过渡段112及空段113，所述满段111到所述过渡段112再到所述空段113的蒸汽空间呈梯度增加；[0053] 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；[0054] 所述第一毛细结构2为由铜丝组成的3D编织网，所述3D编织网为由纵横上下交错编织的单元铜丝所构成的三维立体状网体，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；[0055] 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；[0056] 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；[0057] 在所述过渡段112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，其中第一毛细结构2和第二毛细结构3的位置示意请查看附图1和附图10；[0058] 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；[0059] 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的截面积大小依次呈梯度增加。实施例二[0060] 如附图10所示，本发明实施例二提出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，其中：[0061] 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；[0062] 所述第一毛细结构2为由铜丝组成的2D编织网，所述2D编织网为由纵横编织的单元铜丝所构成的二维网状结构，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；[0063] 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；所述第二毛细结构3与所述管体1内壁烧结贴附；[0064] 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；[0065] 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，并且在管体1内壁周向上的布置留有空隙，其中第一毛细结构2和第二毛细结构3的位置示意请查看附图11；[0066] 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；[0067] 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的截面积大小依次呈梯度增加。[0068] 本发明实施例的具有热超导性的扁平超薄型热管的原理及工作过程参考如下：[0069] 在本发明实施例的扁平超薄型热管中，在管体1的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，所述满段111到所述过渡段112再到所述空段113的蒸汽空间呈梯度增加，在增加蒸汽空间的同时提高了满段处111的蒸汽压力；在管体1的中空扁平空间中的第一毛细结构2和第二毛细结构3的部分则形成毛细水流空间，所述满段111到所述过渡段112再到所述空段113的毛细水流空间是呈梯度减少的，贯穿至空段113处的第一毛细结构2提供良好毛的细水流，再结合过渡段112处的第二毛细结构3，以进一步提升抗重力毛细水流。热管工作时，在真空环境中，蒸发端101内的工作液体受热立即汽化，形成的蒸汽从蒸发端101扩散至冷凝端202，蒸汽经第一蒸汽空间121、第二蒸汽空间122、第三蒸汽空间123扩散至冷凝端202，扩散至冷凝端202的蒸汽在该段放热冷凝成液态后，再沿管体1内壁的第一毛细结构2、第二毛细结构3回流至蒸发端101，如此往复循环动作，从而将热量快速从蒸发端传递到冷凝端并散发出去。[0070] 采用上述实施例，可以在实现超薄型热管结构的同时让热管的具备非常高的热传导效率，在水平和倾斜等各使用状态下依旧具备良好热传导性能，主要是由以下各种结构特性的结合才实现的：[0071] 1.采用了具备良好水毛细水流效果的铜丝束或铜丝编织物和具有较佳抗重力毛细水流的烧结粉末的结合，让热管中的毛细结构既能有良好水毛细水流效果又具备较佳抗重力毛细水流性能。[0072] 2.采用铜丝束或铜丝编织物和烧结粉末的结合可以得到水平方向或倾斜方向的最佳毛细水流效果。[0073] 3.由第一毛细结构2、第二毛细结构3合围形成第一蒸汽空间121，由第一毛细结构2、第二毛细结构3或者还有管体1合围形成第二蒸汽空间122，以及由第一毛细结构2和管体1合围形成第三蒸汽空间123，使位于冷凝端102处的蒸汽空间远大于其他部位，第一毛细结构2延伸至第三蒸汽空间123，足够满足此处的毛细水流；同时由于所述满段111到所述过渡段112再到所述空段113的蒸汽空间呈梯度增加，在满段111处的第一蒸发空间123在形成蒸汽后，由于满段111处的第一蒸发空间123足够。诘谝徽舴⒖占123中的蒸汽压力足够大，可以使蒸汽在大压力的作用下更好得冲击出去，因此采用本发明实施例的技术方案也可以满足长度很长的热管使用，长度越长其热超导性能越好，而现有技术中超过一定长度的热管在使用时就几乎会失效。[0074] 4.由第三点可知本发明实施例的特点是采用了贯穿至两端的铜丝束或铜丝编织物加上只烧结至中段的烧结粉末组成，使热管在此毛细结构上有非常良好的热超导特性。[0075] 5.此混合毛细结构是采用烧结制程，让管体1的内壁与烧结粉末及管体1与铜丝束或铜丝编织物都烧结在一起，而不是两端压合编织网的做法，因此在折弯和打扁后，烧结粉末和铜丝束或铜丝编织物都不会和管体1内壁分离，避免特性变差。[0076] 针对上述实施例，本发明可能产生的变化描述如下：[0077] 1.在以上实施例中，在过渡段112处的第一毛细结构2和第二毛细结构3的结构、位置关系可以有以下三种情况：参考附图5，在过渡段112处，第二毛细结构3紧靠第一毛细结构2的一侧，由第一毛细结构2、第二毛细结构3在所述管体1内壁的周向上形成连续的过渡间隙131；参考附图6，在过渡段112处，第二毛细结构3紧靠第一毛细结构2的两侧，由第一毛细结构2两侧的第二毛细结构3在所述管体1内壁的周向上形成连续的过渡间隙131；参考附图7，在过渡段112处，第二毛细结构3远离第一毛细结构2，由第一毛细结构2、第二毛细结构3在所述管体1内壁的周向上形成间隔的过渡间隙131。这三种情况可以具备近乎等同体积的蒸汽空间。[0078] 2.在上述实施例一和实施例二中，所述第一毛细结构2为铜丝编织物，而这种铜丝编织物可以是3D编织网，采用3D编织网结构的第一毛细结构2可以具备最佳水毛细水流效果，但是本发明不以此为限，第一毛细结构2也可以是2D编织网或其他铜丝束结构，2D编织网为由纵横编织的单元铜丝所构成的二维网状结构，而铜丝束则是由铜丝组成的束状结构。[0079] 3.在上述实施例中，第一毛细结构2和第二毛细结构3的厚度范围为0.2mm到0.7mm之间，具体的第一毛细结构2和第二毛细结构3的厚度可以选择0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.6mm或0.7mm；所述管体1的壁厚的范围为0.1mm到0.3mm之间，具体的，管体1的壁厚可以选择0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm。[0080] 为了验证本发明实施例的热超导特性，发明人进行了热传导性能测试实验，为了确保测试结果的可靠性和一致性，测试的热管都是由规格为Φ8*225mm的热管打扁成厚度为1.5mm的扁平型热管，热管的管体为铜管。作为对照组的热管为全粉热管，全粉热管的概念为该热管的内壁全部烧结贴附合格的烧结粉末，烧结粉末为铜粉末，测试组的热管采用半粉+铜网的热管，即采用本发明实施例一所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，由3D编织网制成的第一毛细结构2贯穿热管的蒸发端101到冷凝端102，由粉末烧结制成的第二毛细结构3则只位于满段111及部分的过渡段112。应说明的是，以只用编织网制得的热管在倾角状态下没有热超导特性，因此只采用全粉热管作为对照组进行测试。[0081] 在测试时，扁平型热管的蒸发端放置在发热体4上，扁平型热管的冷凝端放置在散热片5上，发热体4的加热功率可以调节。测试的相关参数解释为：P为发热体加热功率（W）；Tc：发热体温度（℃）；Ta：环境温度（℃）；Rc：热阻（℃/W），Rc=(Tc?Ta)/P。[0082] 实验一、水平验证测试对比：[0083] 样品1、样品2、样品3所采用的热管为全粉热管，样品4采用本发明实施例一所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，进行水平验证测试对比时，测试的方式为将发热体4、散热片5及扁平型热管水平放置，水平放置的俯视图参考附图12，每个测试功率的测试时间约为600秒，水平验证测试对比的结果参见表1及附图14。[0084][0085] 表1[0086] 表1为水平验证测试对比的结果，其结果的Q?max趋势图参见附图14，由表1和附图14可知：[0087] 1.全粉样品1在水量为0.98cc的水平测试中，最大测试功率为30W，在30W的发热功率下其热阻为2.06℃/W，在测试功率调整为35W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0088] 2.全粉样品2在水量为1.00cc的水平测试中，最大测试功率为30W，在30W的发热功率下其热阻为1.93℃/W，在测试功率调整为35W和40W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0089] 3.全粉样品3在水量为1.04cc的水平测试中，最大测试功率为35W，在35W的发热功率下其热阻为1.79℃/W，在测试功率调整为40W和45W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0090] 4.半粉+铜网样品4在水量为0.97cc的水平测试中，最大测试功率为60W，在60W的发热功率下其热阻为0.89℃/W，且在测试功率范围为25W 60W之间的情况下，热阻值保持在~0.89 0.94之间。~[0091] 实验一结论：通过实验一的测试数据可以得知，采用本发明实施例一所述的具有热超导性的扁平超薄型热管在水平验证测试对比中，在不同的测试功率P（W）下均能够保持一个较低且稳定的热阻，而全粉样品只能在较低功率下才能够发挥其热传导性能，且热阻数值相较样品4要高出近一倍，表明了采用本发明的扁平超薄型热管在水平状态下具备良好的热超导性。[0092] 实验二、倾斜角度验证测试比对：[0093] 样品7、样品8所采用的热管为全粉热管，样品5、样品6采用本发明实施例一所述的具有热超导性的扁平超薄型热管，进行倾斜角度验证测试比对时，测试的方式为将发热体4放置在上方、散热片5放置在下方，使扁平型热管的整体倾角为90°，用来测试热管处于极端倾角状态下的热传导性能，同时要求在倾斜角度为90°的情况下各个测试样品无异音（热管水量偏多的话在角度测试时会有滴答滴答的声音，合格出厂的本发明产品中不允许有这种异样声音的情况出现，因此要求无异音），倾斜角度为90°放置的正面视图参考附图13，每个测试功率的测试时间约为600秒，倾斜角度验证测试比对的结果参见表2及附图15。[0094][0095] 表2[0096] 表2为倾斜角度验证测试比对的结果，其结果的Q?max趋势图参见附图15，由表2和附图15可知：[0097] 1.半粉+铜网样品5在水量为0.97cc的90°倾角测试中，最大测试功率为35W，在35W的发热功率下其热阻为1.64℃/W，在测试功率调整为40W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0098] 2.半粉+铜网样品6在水量为1.0cc的90°倾角测试中，最大测试功率为40W，在40W的发热功率下其热阻为1.61℃/W，在测试功率调整为45W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0099] 3.全粉样品7在水量为0.98cc的90°倾角测试中，最大测试功率为20W，在20W的发热功率下其热阻为2.68℃/W，在测试功率调整为25W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡；[0100] 4.全粉样品8在水量为1.04cc的90°倾角测试中，最大测试功率为25W，在25W的发热功率下其热阻为2.10℃/W，在测试功率调整为30W后，测得发热体温度Tc一直上升，无法稳定平衡。[0101] 实验二结论：通过实验二的测试数据可以得知，采用本发明实施例一所述的具有热超导性的扁平超薄型热管在90°倾角测试对比中，在90°倾角的模拟使用场景下的最大测试功率要高出全粉样品20W，全粉样品仅为20W、25W，而且热阻值较高，说明在90°倾角的情况下全粉样品只在低功率使用中有热传导效果，而本发明的扁平超薄型热管则能够达到35W、40W，而且就算在最大测试功率下，本发明的扁平超薄型热管依旧有着1.64℃/W、1.61℃/W的较佳热阻值，表明了采用本发明的扁平超薄型热管在90°倾角的极端使用情况下依旧具备较佳的热超导性，能够满足一定倾斜角度下发挥其热超导性能。[0102] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：贵州

专利申请日期：2020-08-21

专利公开日期：2024-10-11

专利公告号：CN111854492B