[发明专利]结热管及其制备方法

说明书

本发明涉及热管技术领域，提供一种结热管，包括管壳，设在管壳内壁的管芯，以及密封在管壳内的工作液体，管壳包括一体成型的白刚玉段和氮化硼段，白刚玉段占管壳长度的1/2～5/6，氮化硼段占管壳长度的1/6～1/2。本发明还提供了结热管的制备方法。本发明提供的结热管，不易变形，能有效提高结热管的传热性能及使用寿命，同时提供上述结热管的制备方法。

技术领域

本发明涉及热管技术领域，具体涉及一种结热管及其制备方法。

背景技术

结热管广泛应用于宇航、军事等行业，其充分利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质，通过结热管将发热物体的热量迅速传递到热源外；结热管的导热能力超过任何已知金属的导热能力，是一种传热性极好的人工构件；结热管的工作原理为：在结热管的蒸发段，管芯内的工作液受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向结热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。

常用的结热管由三部分组成：管壳、管芯和工作液；管壳是受压部件，要求由高导热率、耐压、耐热应力的材料制造，管壳可以是标准圆形，也可以是异型的，如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。管芯是一种位于管壳内壁的毛细结构，通常用多层金属丝网或纤维等以衬里形式紧贴管壳内壁以减少接触热阻；工作液是导热介质，结热管主要依靠的就是工作液的气、液相变进行传热的，由于工作液热阻很小，因此具有很好的导热能力。

现有技术中结热管的管壳多为金属无缝钢管，管壳的材料种类也以铜居多。铜是电缆、电子元件中最常见的材料，其导热性也很高，但是由于铜比较柔软，导致现有的管壳硬度较低，容易发生变形，管壳变形，不仅会影响结热管的传热性能，而且会大大降低结热管的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结热管，不易变形，能有效提高结热管的传热性能及使用寿命，同时提供上述结热管的制备方法。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：提供一种结热管，包括管壳，设在管壳内壁的管芯，以及密封在管壳内的工作液体，管壳包括一体成型的白刚玉段和氮化硼段，白刚玉段占管壳长度的1/2～5/6，氮化硼段占管壳长度的1/6～1/2。

上述技术方案的工作原理和有益效果在于：白刚玉是一种主要以三氧化二铝为原料，并含有少量氧化铁、氧化硅等成分的物质，其质地致密、硬度大、强度高、耐高温、耐磨性好、导热性好，且化学稳定性好，不易发生变形；氮化硼是一种超硬材料，硬度仅次于金刚石，可进一步提高结热管的防变形功能，具有良好的导热性，能有效提高结热管的传热性能及使用寿命；且氮化硼与白刚玉的连接强度较大，能提高结热管的整体强度，从而提高结热管抗压能力；本结热管一端为白刚玉段，另一端为氮化硼段，且氮化硼段占管壳整体的长度相对白刚玉段占管壳整体的长度要小，氮化硼的成本较白刚玉较高，但氮化硼的硬度较白刚玉大，不仅能保证结热管的整体抗变形能力，而且成本相对得以控制减少，生产成本少。

优选方案一：作为上述基础方案的优选方案，管壳的外径为65mm～100mm，内径为55mm～90mm，高度为125mm～165mm。本技术方案中的结热管整体尺寸较小，且管壳的外径大小相对管壳的高度大小差异较小，相对于现有技术中高度大小远远大于管壳外径大小的结热管，本结热管承受压力的能力更强，抗变形能力也更强。

优选方案二：作为上述基础方案或者优选方案一的优选方案，氮化硼段的自由端为圆形，白刚玉段的自由端为一凸起。将结热管与其他工件接触挤压时，使本结热管的氮化硼段处于挤压力较强的一面，氮化硼段的自由端为圆形，可以让氮化硼段和工件进行充分接触；白刚玉段的自由端为一凸起，还有利于辨别区分氮化硼段和白刚玉段。

本发明提供的结热管的制备方法，包括如下步骤：

A、备料：将白刚玉和氮化硼分别加热至熔融状态；