[发明专利]一种液态金属热管封装装置及方法

权利要求书

1.一种液态金属热管封装装置，其特征在于：包括真空操作箱(100)、惰性气体储藏罐(200)、真空泵机组(300)、液态金属储藏罐(400)、连接接头(500)、热管(600)、气体进口阀(201)、水氧检测仪(301)、氦质谱检漏仪(302)、第一阀门(310)、第二阀门(320)、扩颈腔体(311)、真空计(312)、密封阀门(313)、电磁流量计(401)和封装阀门(402)；所述惰性气体储藏罐(200)经气体进口阀(201)连接至真空操作箱(100)底部，真空泵机组(300)出口连接水氧检测仪(301)和氦质谱检漏仪(302)，真空泵机组(300)入口管线穿入真空操作箱(100)上侧壁后分两路，一路通过第二阀门(320)连通真空操作箱(100)内部，另一路依次连接第一阀门(310)、扩颈腔体(311)、密封阀门(313)后穿出真空操作箱(100)底部连接连接接头(500)上端口，扩颈腔体(311)上设置真空计(312)；液态金属储藏罐(400)经电磁流量计(401)、封装阀门(402)穿出真空操作箱(100)底部连接连接接头(500)上端口，连接接头(500)下端口与热管(600)相连；

所述真空计(312)为复合式真空计，该复合式真空计为皮拉尼真空计、电阻真空计、热偶真空计、热辐射真空计、热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计、粘滞真空计中至少两种，真空度测量覆盖10⁵～10^-8Pa量级；

所述热管(600)灌装前烘烤温度250℃±50℃，热管(600)灌装真空度为10^-4Pa，水氧含量小于10^-10std cc/s，泄漏率低于10^-9std cc/s；

所述的液态金属热管封装装置的工作方法，打开气体进口阀(201)和第二阀门(320)，开启真空泵机组(300)和水氧检测仪(301)，对真空操作箱(100)内部进行除水除氧操作，待水氧检测仪(301)显示水氧含量小于10^-10std cc/s后，关闭气体进口阀(201)和第二阀门(320)，通过真空操作箱(100)，将定量液态金属工质装入液态金属储藏罐(400)并保温到液态金属工质熔点以上50℃；将热管(600)连接连接接头(500)后以250℃±50℃进行烘烤，打开第一阀门(310)和密封阀门(313)仅对热管(600)内腔进行抽真空，开启氦质谱检漏仪(302)，待水氧检测仪(301)显示水氧含量小于10^-10std cc/s，氦质谱检漏仪(302)显示泄漏率低于10^-9std cc/s后，关闭第一阀门(310)和密封阀门(313)；打开封装阀门(402)，待电磁流量计(401)示数与装入液态金属工质的质量一致后关闭封装阀门(402)；等待热管(600)冷却至室温后，打开第一阀门(310)和密封阀门(313)，待真空计示数低于10^-4Pa后，关闭密封阀门(313)，对热管(600)的充液管进行热夹断，完成热管(600)的封装。

2.根据权利要求1所述一种液态金属热管封装装置，其特征在于：所述惰性气体储藏罐(200)内储藏气体为氮气、氦气、氖气、氩气或氙气。

3.根据权利要求1所述一种液态金属热管封装装置，其特征在于：所述真空泵机组(300)为多级机组，包括离子泵、分子泵、扩散泵、喷射泵、罗茨泵、旋片泵、活塞泵中的一种或多种，真空度覆盖10⁵～10^-8Pa量级。

4.根据权利要求1所述一种液态金属热管封装装置，其特征在于：所述液态金属储藏罐(400)内液态金属为锂、钠、钾、铷、铯或汞，液态金属储藏罐(400)内维持的温度使得金属为液态。

5.根据权利要求1所述一种液态金属热管封装装置，其特征在于：所述密封阀门(313)和封装阀门(402)为液态金属阀门，工作温度为液态金属熔点以上50℃。