[发明专利]一种不锈钢热管内壁多孔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢热管内壁多孔膜的制备方法。具体工艺步骤为：将不锈钢管打磨抛光去除氧化膜，超声清洗后真空烘干待用；将聚乙烯醇缩丁醛酯混合酒精，再将不锈钢粉末和NaCl粉末混合后加入其中，混合15‑18h，然后加入银基钎料BAg35CuZnCd放于机械搅拌仪器中混合得到膏状浆料，接着将膏状浆料附着在不锈钢管内壁上，将不锈钢管放置于真空干燥箱中烘干，再用夹具夹紧后放置于真空炉中以5‑7℃/min的速率升温至880℃并保温30min，随炉冷却到室温后造孔完成制备。本发明提供的连接方法工艺简单、安全无污染、成本低廉且可靠性高，有效地为散热领域提供了一种切实可行的高效散热方法。

技术领域

本发明涉及不锈钢热管的制备方法，具体是一种不锈钢热管内壁多孔膜的制备方法，属于多孔材料制备领域。

背景技术

热管作为一种高效的相变传热元件，其核心部件是毛细芯，毛细芯的性能决定了热管的传热性能，粉末制备毛细芯具有多孔结构，粗糙表面形貌，高比表面积，毛细压力大等优点，具有较好的毛细性能。

铜具有很高的导热系数，目前市面上绝大多数的热管都是铜热管，但是鉴于核电站高温高压、强辐射、强腐蚀性的严苛环境，对热管材质提出了更高的要求，而不锈钢具有耐高温、抗腐蚀、抗辐射、抗氧化和强度高等特点。探索不锈钢热管的制造工艺，不仅可以为核电领域非能动散热研究提出一种可行方案，其还可应用于军工、卫星航空、太阳能利用、海洋探索工程等特殊领域，具有一定的研究意义。

针对粉末烧结式不锈钢热管的制造，本发明在粉末中混入钎料进行真空烧结提高不锈钢热管的性能，同时用NaCl解决不锈钢热管多孔膜制备过程中孔隙率的问题，提出一种不锈钢热管多孔膜的制备方法。

发明内容

本发明公布了一种不锈钢热管多孔膜的制备方法，其特征在于具体是按以下步骤完成：

(1)不锈钢管的预处理：首先将不锈钢管用600粒度的水砂纸打磨抛光去除氧化膜后放入丙酮中超声清洗30min，再放入去离子水超声清洗10min，置于真空干燥箱烘干；

(2)浆料混合：将15-25g不锈钢粉末、0.5-1g NaCl粉末和1-2gBAg35CuZnCd 加入球磨罐中球磨15-18h，球磨完毕后置于真空干燥箱干燥后使用60目筛网过筛，然后将2-4g聚乙烯醇缩丁醛酯混合上10-20g酒精，再将筛粉加入其中通过机械搅拌仪器搅拌成膏状浆料；

(3)浆料附着：将处理好的不锈钢管完全浸入盛满混合好的膏状浆料的容器当中，边进行机械搅拌边浸泡10-15分钟后将不锈钢管慢速垂直提出，等待浆料浸润完成后放于干燥箱中干燥8h；

(4)烧结：将不锈钢管放置于真空炉中加热，真空度不低于1×10^-3Pa，升温速率为5-7℃/min，温度升至300℃后保温30min，升至400℃后保温30min，升至500℃后保温30min，升至650℃后保温30min，升至760℃后保温30min，升至880℃后保温30min；

(5)紧密连接：最后随炉冷却到室温后得到样件，将样件充分浸泡在盛有水或甘油的量筒中，NaCl溶解留下空位，从而完成不锈钢热管内壁多孔膜的制备。

本发明公布了一种真空钎焊不锈钢热管及其制备方法，其优点在于：

(1)使用真空烧结的连接方法，可以在无压力或者小压力的条件下进行制备，非常适用于不锈钢的连接。

(2)采用银基钎料BAg35CuZnCd，其具有熔点低，润湿性和填满间隙能力好，钎焊接头强度和抗腐蚀性能高等特点。

(3)采用NaCl作为造孔剂，利用NaCl易溶于水与甘油的性质，在烧结完成后将样件浸泡在水或甘油中，NaCl溶解出现空位，造孔的方法简单，安全无污染。

(4)整体的方法工艺简单、安全无污染、成本低廉且可靠性高。

附图说明