[发明专利]一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管及其制造方法

权利要求书

1.一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，包括管体（1），所述管体（1）为截面为矩形的扁平管结构，其特征在于：

所述管体（1）内设置有至少两条沿管体轴向设置的多孔毛细芯（2），管体（1）内的多孔毛细芯（2）分隔出了多条蒸汽通道（3）；

所述多孔毛细芯（2）为内部具备很多孔隙的金属毛细芯结构，所述多孔毛细芯（2）内部布满球形孔（21），相邻球形孔（21）的相接处形成有圆形孔隙（22）；

所述多孔毛细芯（2）内布满的球形孔（21）的直径由中层到顶层、底层直径逐渐减小，所述多孔毛细芯（2）中层的球形孔（21）为直径相同的中型球孔（24），多孔毛细芯（2）顶层和底层的球形孔（21）为的直径相同的小型球孔（23），所述小型球孔（23）通过圆形孔隙（22）与其相邻的四个中型球孔（24）相通，所述中型球孔（24）通过圆形孔隙（22）与其相邻的八个中型球孔（24）相通。

2.根据权利要求1所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述多孔毛细芯（2）内布满的球形孔（21）均为直径相同的球形孔（21），单个球形孔（21）通过圆形孔隙（22）与其相邻的十二个球形孔（21）相通。

3.根据权利要求1所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述多孔毛细芯（2）内布满的球形孔（21）的直径由上层到下层呈有序梯度变化，所述有序梯度变化为直径从上层到下层逐渐减小或直径从上层到下层逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述多孔毛细芯（2）内布满的球形孔（21）的直径由上层到下层逐渐减小，所述多孔毛细芯（2）顶层的球形孔（21）为直径相同的大型球孔（25），多孔毛细芯（2）中层的球形孔（21）为直径相同的中型球孔（24），多孔毛细芯（2）底层的球形孔（21）为的直径相同的小型球孔（23）， 所述大型球孔（25）的下端通过圆形孔隙（22）与其相邻的四个中型球孔（24）的上端相通，所述中型球孔（24）的下端通过圆形孔隙（22）与其相邻的四个的小型球孔（23）上端相通。

5.根据权利要求3所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述多孔毛细芯（2）内布满的球形孔（21）的直径由上层到下层逐渐增大，所述多孔毛细芯（2）顶层的球形孔（21）为直径相同的小型球孔（23），多孔毛细芯（2）中层的球形孔（21）为直径相同的中型球孔（24），多孔毛细芯（2）底层的球形孔（21）为的直径相同的大型球孔（25），所述小型球孔（23）的下端通过圆形孔隙（22）与其相邻的四个中型球孔（24）的上端相通，所述中型球孔（24）的下端通过圆形孔隙（22）与其相邻的四个大型球孔（25）的上端相通。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述球形孔（21）的直径为0.02-0.08毫米，直径在0.02-0.04毫米之间的球形孔（21）为小型球孔（23），直径在0.021-0.06毫米之间的球形孔（21）为中型球孔（24），直径在0.061-0.08毫米之间的球形孔（21）为大型球孔（25）；

所述管体1的厚度为0.26-6毫米，所述管体1的管壁厚度为0.06-0.1毫米。

7.根据权利要求6所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述多孔毛细芯（2）与管体（1）侧壁之间形成有外蒸汽通道（3），相邻的多孔毛细芯（2）与管体（1）的管壁之间形成有内蒸汽通道（4），所述外蒸汽通道（3）的宽度大于等于内蒸汽通道（4）的宽度。

8.根据权利要求7所述的一种梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管，其特征在于：

所述管体（1）与多孔毛细芯（2）均由微合金化高强高热导率铜合金材料制造。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述的梯度有序孔隙多孔毛细芯超薄热管的制造方法，其特征在于：

所述制造方法包括如下步骤：

第一步：制作多孔毛细芯，首先将直径为0.02-0.08 mm的聚苯乙烯胶体球利用其自组装特性排布成层状有序阵列，相邻球体之间点接触，然后将上述排列好的胶体球模型进行烧结处理，使相邻球体之间的接触点因颗粒聚结而扩大成一个接触面，烧结处理后得到烧结模板，在得到的烧结模板的间隙中电沉积铜合金材料，最后将完成电沉积的模型浸入有机溶剂中，使胶体球在有机溶剂浴中选择性溶解，得到铜基梯度有序孔隙多孔介质层；

第二步：缩头、缩尾，取直径为n毫米的铜管将其一端的直径由n 毫米缩到0.4n-0.6n毫米，此端为铜管的头部端，铜管的另一端为尾部端；将第一步中得到的梯度有序孔隙多孔介质层从铜管的尾部端放入铜管中，采用电阻焊的方法在850℃的减真空环境中将有序孔隙多孔介质层焊接到铜管上，减真空环境为含有95%的氮气和5%的氢气；然后，将铣刀从尾部端伸入铜管内根据不同的需求切除部分多孔介质层，剩余多孔介质层形成梯度有序孔隙的多孔毛细芯（2），最后将铜管尾部端直径由n 毫米缩到0.4n-0.6n 毫米，切除尾部多余管材后封装焊接热管尾部端；

第三步： 退火、填充，将第二步中得到的铜管放置于600℃的减真空环境中退火两小时，减真空环境为含有95% 的氮气和5% 的氢气；后取出完成退火的铜管，并将无杂质的蒸馏水填充到铜管内，蒸馏水的填充比为80%-140%，然后对铜管进行抽真空处理，抽掉铜管内大部分不凝性气体，然后封装焊接铜管的头部端维持铜管内较高的真空环境，加热铜管的尾部端到60-80 ℃，加热时间为0.5-4小时，让不凝性气体慢慢聚集在铜管的头部端；

第四步： 封头及弯折压扁成型，将第四步中得到不凝性气体聚集于头部端的铜管放入真空环境进行切割，去除掉铜管不凝性气体聚集的头部端管段，保证管内超高真空状态运行，并再次封装焊接热管头部端，根据需要将铜管弯折并压扁至设定厚度，压扁热管时，热管维持105-110℃，防止热管压扁时产生褶皱，此时得到超薄热管，超薄热管制造完成。