[发明专利]一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管和制备方法

说明书

本发明涉及一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管和制备方法，柔性平板热管包括由柔性薄膜围闭成具有内腔的热管本体，热管本体内腔中设有气液一体式吸液芯，气液一体式吸液芯包括毛细结构和多个支撑结构，毛细结构抵接于热管本体底部，由热管本体一端延伸至热管本体另一端形成液体通道；多个支撑结构间隔设置，每个支撑结构一端固接于毛细结构，另一端抵接于热管本体顶部，多个支撑结构提高了热管的抗拉和抗压能力，使得柔性平板热管在弯折使用过程中，热管本体能够避免疲劳开裂和塑性变形产生褶皱的风险。多个支撑结构之间的间隙互相连通形成蒸汽通道，克服了现有技术中难以在柔性平板热管壳体表面制作有效蒸汽通道的缺陷。

技术领域

本发明涉及相变传热技术领域，特别是涉及一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管和制备方法。

背景技术

柔性电子设备的快速发展推动了相变传热器件向柔性化方向的转变，制作具有高传热性能和高弯曲疲劳寿命的轻薄化相变传热器件对解决柔性电子设备的散热难题具有重要意义。

现有技术的柔性平板热管主要包括两种形式。一种形式是采用多层金属丝网做吸液芯，吸液芯上面采用大孔隙的聚合物丝网做蒸汽通道，吸液芯与蒸汽通道互相分离，其存在聚合物丝网横向丝阻碍蒸汽流动，导致流动阻力大的技术问题。另一种形式是在一个相对较厚的铜壳体上用化学蚀刻的方法加工出蒸汽通道，并采用丝网作为吸液芯，吸液芯与蒸汽通道分离。由于铜壳体的铜层较厚，导致热管柔性变差。

如果为了保证热管的柔性而采用柔性薄膜作为壳体，则较薄的壳体厚度使得难以在其表面制作有效的蒸汽通道。同时，柔性平板热管在弯折使用的过程中其壳体两侧分别承受拉力和压力，较薄的壳体面临疲劳开裂和塑性变形产生褶皱的风险。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管，同时兼具较好的强度和较佳的柔性，能够避免反复弯折时疲劳开裂和塑性变形产生褶皱。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之地是：提供一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管的制备方法，通过该方法制备的柔性平板热管同时兼具较好的强度和较佳的柔性，能够避免反复弯折时疲劳开裂和塑性变形产生褶皱。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用气液一体式吸液芯的柔性平板热管，包括由柔性薄膜围闭成具有内腔的热管本体，由柔性薄膜围闭而成的热管本体具有较好的柔性。热管本体内腔抽真空且填充有工质，热管本体内腔中设有气液一体式吸液芯，气液一体式吸液芯包括毛细结构和多个支撑结构，毛细结构抵接于热管本体底部，由热管本体一端延伸至热管本体另一端形成液体通道；多个支撑结构间隔设置，每个支撑结构一端固接于毛细结构，另一端抵接于热管本体顶部，多个支撑结构提高了热管的抗拉和抗压能力，使得柔性平板热管在弯折使用过程中，由柔性薄膜制成的热管本体能够避免疲劳开裂和塑性变形产生褶皱的风险。多个支撑结构之间的间隙互相连通形成蒸汽通道，克服了现有技术中化学刻蚀、机械加工难以在柔性平板热管壳体表面制作有效蒸汽通道的缺陷。

进一步，多个支撑结构的高度相同或呈周期分布的高-矮梯度组合。

进一步，支撑结构的高度为0.15-5mm。

进一步，支撑结构的直径和相邻支撑结构的间距均为单一尺寸，或者分别呈梯度尺寸组合分布。

进一步，支撑结构的直径为0.1-1mm，相邻支撑结构的间距为0.4-2mm。

进一步，多个支撑结构为阵列排布的支撑柱。

进一步，支撑结构为多孔结构或实体结构，毛细结构为纤维毡、多层丝网、编织带或多层丝网与编织带结合的复合结构；丝网和编织带的材质为铜、不锈钢、尼龙、聚四氟乙烯或聚丙烯；纤维毡的材质为碳纤维、玻璃纤维或聚丙烯纤维。