[发明专利]一种环路热管蒸发器的制备方法

说明书

本发明涉及一种环路热管蒸发器的制备方法，属于热控制技术领域。所述所述方法为热压烧结法：将蒸发器壳体装入模具中，将蒸发芯、隔热芯和传输芯材料粉末均匀紧实装填入模具中相应位置，在蒸发芯和传输芯所用粉末材料所对应烧结温度下，施加足以使蒸发芯和传输芯与壳体紧密贴合的压力，热压烧结成型，当蒸发芯和传输芯粉末材料形成冶金结合后降温，脱模得到所述环路热管蒸发器；所述模具在蒸发芯设置蒸气槽道处设有相应的蒸气槽道形状结构。通过该方法制得的所述蒸发器可有效减小向储液器漏热，提升毛细力的同时增大渗透率，解决环路热管毛细芯导热系数和渗透率难以兼顾提升传热性能和提升启动性能、运行稳定性的问题。

技术领域

本发明涉及一种环路热管蒸发器的制备方法，属于热控制技术领域。

背景技术

环路热管是一种高效两相传热设备，其具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点，由于具有众多其它传热设备无可比拟的优点，环路热管在航空、航天以及地面电子设备散热等众多领域中具有十分广阔应用前景(张红星，环路热管两相传热技术的理论和实验研究，博士论文，北京航空航天大学，2016年.)。

环路热管主要包括蒸发器、冷凝器、储液器、蒸气管路和液体管路。整个循环过程如下：液体在蒸发器中的毛细芯外表面蒸发，吸收蒸发器外的热量，产生的蒸气从蒸气管路流向冷凝器，在冷凝器中释放热量给热沉冷凝成液体，最后经过液体管路流入储液器，储液器内的液体工质维持对蒸发器内毛细芯的供给。

平板环路热管因为其所需安装空间小，平板式蒸发器与热源平面便于安装，是近年来的研究热点和重点应用方向。根据结构不同，平板环路热管主要分为两种形式。第一种形式为圆盘形平板环路热管，蒸发器为圆盘形，蒸发器和储液器用毛细芯隔离开(R.Singhet al.,Operational characteristics of a miniature loop heat pipe with flatevaporator,International Journal of Thermal Sciences(2008),doi:10.1016/j.ijthermalsci.2007.12.013.)。第二种形式为矩形平板环路热管，储液器置于蒸发器一侧(Yu.Maydanik*,S.Vershinin,M.Chernysheva,S.Yushakova,Investigation of acompact copper water loop heap pipe with a flat evaporator,Applied thermalEngineering,31(2011),3533-3541.)。

毛细芯是环路热管蒸发器的核心部件，其主要作用如下：一方面，多孔结构毛细芯与热源接触的表面作为蒸发面，蒸发面的毛细小孔形成弯月面，提供驱动工质循环的毛细驱动力，液体循环流入储液器后，毛细芯又将储液器的液体吸入蒸发器。另一方面，毛细芯本身将蒸发器和储液器密封隔离，使蒸气只能从外回路循环，阻止蒸发器产生的气体穿透毛细芯进入储液器，导致循环失效。

为提高环路热管的传热性能、启动性能和运行稳定性，对毛细芯有两个方面的要求：

(1)从提升传热性能的角度上，毛细芯蒸发侧应具有较高的导热系数来提高蒸发换热性能、减小蒸发换热温差；同时应具有较小的毛细孔径来提高毛细驱动力，增大环路热管极限传热能力。

(2)从提升启动性能和运行稳定性的角度上，毛细芯应具有较小的导热系数来减小从蒸发器向储液器的漏热以便形成两者间的温差(即压差)；同时应具有较大毛细孔径来提升渗透率，减小液体从储液器流向蒸发器的阻力。