热管及其制备方法与流程

1.本发明属于导热器件技术领域，具体涉及热管及其制备方法。


背景技术：

2.现有的热管主要由一封闭金属管体、其内的毛细结构及填充于金属管体内的热传流体组成，并与金属管体内保持适当真空度，以降低热管启动的温差，利用热管的蒸发端设置于热源，使热源产生的热将热内的流体蒸发吸热而汽化，所产生的的蒸汽压力差驱动流向热管的冷凝部，蒸汽与冷凝部释放潜热即冷凝恢复为液相，再通过毛细芯结构返回蒸发部热管即通过上述结构迅速地将热传导出去，现有的热管存在使用寿命短，不耐用等问题。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种使用寿命长的热管及其制备方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.热管，包括：
6.第一组合部和第二组合部，所述第一组合部包括第一基板，所述第一基板下表面设有第一喷涂层，所述第一基板下表面上金属喷涂形成第一喷涂层，所述第一基板和第一喷涂层压合形成所述第一组合部，所述第一喷涂层的底面自前向后依次设有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽,第一凹槽的左端、第二凹槽的左端和第三凹槽的左端均相连通，第一凹槽的右端、第二凹槽的右端和第三凹槽的右端均相连通，所述第二组合部包括第二基板，所述第二基板上表面设有第二喷涂层，所述第二基板上表面金属喷涂形成第二喷涂层，所述第二基板和第二喷涂层压合形成所述第二组合部，所述第二喷涂层的顶面自前向后依次开设有第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽，第四凹槽的左端、第五凹槽的左端和第六凹槽的左端均相连通，第四凹槽的右端、第五凹槽的右端和第六凹槽的右端均相连通，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽依次扣接在第四凹槽、第五凹槽与第六凹槽上，所述第一组合部扣接在所述第二组合部上且所述第一组合部与所述第二组合部相接触的边沿相连接，所述第一凹槽与所述第四凹槽合围成第一腔室，所述第二凹槽与所述第五凹槽合围成第二腔室，所述第三凹槽与第六凹槽合围成第三腔室，所述第一腔室的左端、第二腔室的左端和第三腔室的左端均相连通，所述第一腔室的右端、第二腔室的右端和第三腔室的右端均相连通，所述第一腔室和第三腔室内分别设有第一吸液芯和第二吸液芯，所述第一吸液芯和第二吸液芯内填充有流体。
7.优选的，所述第一基板和第二基板均由刚性导热材料制成。
8.优选的，所述第一喷涂层和第二喷涂层均由若干层金属颗粒或粉末构成，所述金属颗粒或粉末均由导热材料制成。
9.优选的，所述金属颗粒的直径为2-100μm。
10.本发明还公开了热管的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)取刚性导热材料制成第一基板和第二基板，然后分别在第一基板的上表面、左侧面、前侧面、右侧面和后侧面进行遮蔽处理，在第二基板的下表面、左侧面、前侧面、右侧面和后侧面进行遮蔽处理，露出第一基板和第二基板需要金属喷涂的区域；
12.(2)将步骤(1)中的第一基板的下表面及第二基板的上表面进行表面粗化处理；
13.(3)在步骤(2)中经过表面粗化处理的第一基板的下表面及第二基板的上表面进行金属喷涂分别形成第一喷涂层和第二喷涂层；
14.(4)将步骤(3)中完成金属喷涂的第一基板及第一喷涂层进行压合处理，将步骤(3)中完成金属喷涂的第二基板及第二喷涂层进行压合处理；
15.(5)分别在第一喷涂层的底面和第二喷涂层的顶面做槽，然后在第一喷涂层的底面形成第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，在第二喷涂层的顶面形成第四凹槽、第五凹槽和第六凹槽；
16.(6)步骤(5)中完成做槽的第一基板上的第一喷涂层对准第二基板上的第二喷涂层，使第一基板的喷涂层扣接在第二基板上的第二喷涂层上，且使第一凹槽与第四凹槽合围成第一腔室，第二凹槽与第五凹槽合围成第二腔室，第三凹槽与第六凹槽合围成第三腔室，并使第一腔室的左端、第二腔室的左端和第三腔室的左端保持连通，第一腔室的右端、第二腔室的右端和第三腔室的右端保持连通，然后在第一腔室和第三腔室内分别设置第一吸液芯和第二吸液芯，接着在第一吸液芯和第二吸液芯内充入流体，且在第二腔室内抽真空；
17.(7)将步骤(6)中扣接在一起的第一基板和第二基板的边沿进行压合后制成热管。
18.优选的，所述步骤(7)中压合后制成的热管的厚度范围为0.1mm-0.5mm。
19.采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
20.(1)本发明的第一基板和第二基板采用刚性导热材料制成，然后再在刚性导热材料制成的第一基板和第二基板上进行金属喷涂得到第一喷涂层和第二喷涂层，并最终制成热管，本发明的热管由于是刚性导热材料制成，硬度大，与现有技术中纯铜等材料制成的热管相比，质地坚硬，结实耐用，使用寿命更久，成本较低，且第一喷涂层和第二喷涂层也均由导热材料制成，可以迅速传热导热；
21.(2)本发明采用在第一基板和第二基板上金属喷涂并将边沿压合最终制成热管，且制成的热管厚度范围为0.1mm-0.5mm，现有技术中热管的厚度多为2mm到200mm，不适用于未来应用于更轻更薄的电子设备内，本发明的制成的热管厚度范围仅为0.1mm-0.5mm，厚度小，适用于更轻更薄的电子设备内，应用场景广阔；
22.综上所述，本发明具有可以迅速传热导热，结实耐用，使用寿命长，厚度薄等优点。
附图说明
23.图1是本发明第一基板和第二基板的边沿未压合时的结构示意图；
24.图2是图1中第一基板和第二基板的边沿压合时的结构示意图；
25.图3是图2中a-a方向上的剖视图；
26.图4是图1中第一喷涂层的仰视图；
27.图5是图1中第二喷涂层的俯视图。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
30.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.如图1-5所示，在本发明的第一个实施例中，本发明的热管，包括；
34.第一组合部和第二组合部，所述第一组合部包括第一基板1，所述第一基板1下表面设有第一喷涂层2，所述第一基板1下表面上金属喷涂形成第一喷涂层2，所述第一基板1和第一喷涂层2压合形成所述第一组合部，所述第一喷涂层2的底面自前向后依次设有第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5,第一凹槽3的左端、第二凹槽4的左端和第三凹槽5的左端均相连通，第一凹槽3的右端、第二凹槽4的右端和第三凹槽5的右端均相连通，所述第二组合部包括第二基板6，所述第二基板6上表面设有第二喷涂层7，所述第二基板6上表面金属喷涂形成第二喷涂层7，所述第二基板6和第二喷涂层7压合形成所述第二组合部，所述第二喷涂层7的顶面自前向后依次开设有第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10，第四凹槽8的左端、第五凹槽9的左端和第六凹槽10的左端均相连通，第四凹槽8的右端、第五凹槽9的右端和第六凹槽10的右端均相连通，所述第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5依次扣接在第四凹槽8、第五凹槽9与第六凹槽10上，所述第一组合部扣接在所述第二组合部上且所述第一组合部与所述第二组合部相接触的边沿相连接，所述第一凹槽3与所述第四凹槽8合围成第一腔室11，所述第二凹槽4与所述第五凹槽9合围成第二腔室12，所述第三凹槽5与第六凹槽10合围成第三腔室13，所述第一腔室11的左端、第二腔室12的左端和第三腔室13的左端均相连通，所述第一腔室11的右端、第二腔室12的右端和第三腔室13的右端均相连通，所述第一腔室11和第三腔室13内分别设有第一吸液芯和第二吸液芯，所述第一吸液芯和第二吸液芯内填充有流体，第二腔室12内采用抽真空的操作，保持一定程度的真空，第一腔室11、第二腔室12和第三腔室13为中部分割开来(用隔板14隔开，也即为第一喷涂层2和第二喷涂层7中间贴合的部分)，左右两端分别相通的结构，本发明的第一凹槽3、第二凹槽4、第三凹槽5、第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10均采用激光雕刻、蚀刻或其它方式形成，任何方式形成的第
一凹槽3、第二凹槽4、第三凹槽5、第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10均应涵盖在本发明的保护范围之内，其中第一组合部与所述第二组合部相接触的边沿的连接可以为通过压合连接、焊接或其它方式相连接，任何方式第一组合部及第二组合部的连接均应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的第一腔室11的左端、第二腔室12的左端和第三腔室13的左端相互连通形成了环形流道，本发明的第一腔室11的右端、第二腔室12的右端和第三腔室13的右端相互连通形成了环形流道，第一吸液芯和第二吸液芯也即为毛细结构，第一吸液芯和第二吸液芯可以为单独的组成单元，安装在第一腔室11和第三腔室13内，也可以为第一凹槽3、第二凹槽4、第五凹槽9和第六凹槽10采用激光雕刻、蚀刻或其它方式形成过程中，第一吸液芯和第二吸液芯直接组成第一凹槽3和第二凹槽4或第五凹槽9和第六凹槽10的一部分，也即在第一凹槽3和第二凹槽4或第五凹槽9和第六凹槽10内第一吸液芯和第二吸液芯是毛细多孔结构而不是通槽，第一吸液芯和第二吸液芯内还可以设有多个微孔微芯等结构。
35.所述第一基板1和第二基板6均由刚性导热材料制成，如不锈钢等材料制成或其它的金属合金材料制成。
36.所述第一喷涂层2和第二喷涂层7均由若干层金属颗粒或粉末构成，所述金属颗粒或粉末均由导热材料制成，此处的金属颗粒或粉末为铜颗粒或粉末。
37.所述金属颗粒的直径为2-100μm。
38.本发明还公开了该热管的制备方法，包括以下步骤：
39.(1)取刚性导热材料制成第一基板1和第二基板6，然后分别在第一基板1的上表面、左侧面、前侧面、右侧面和后侧面进行遮蔽处理，在第二基板6的下表面、左侧面、前侧面、右侧面和后侧面进行遮蔽处理，露出第一基板1和第二基板6需要金属喷涂的区域，即将无需金属喷涂的区域进行遮蔽处理，露出需要金属喷涂的区域，遮蔽处理的方式可以为将第一基板1和第二基板6固定于遮蔽治具上，遮蔽治具将第一基板1和第二基板6无需金属喷涂的区域覆盖，露出需要金属喷涂的区域，遮蔽处理的方式还可以采用利用薄层材料包裹第一基板1和第二基板6，并通过激光镭雕机等设备去除需要金属喷涂处理区域对应的薄材材料，从而露出需要金属喷涂的区域，本发明对遮蔽处理的方法不做具体限定；
40.(2)将步骤(1)中的第一基板1的下表面及第二基板6的上表面进行表面粗化处理；
41.(3)在步骤(2)中经过表面粗化处理的第一基板1的下表面及第二基板6的上表面进行金属喷涂分别形成第一喷涂层2和第二喷涂层7，金属喷涂，包括热喷涂和冷喷涂，其中热喷涂是指利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助高速气体以一定速度喷射到与处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术；冷喷涂是指整个喷涂过程中金属颗粒没有被融化，利用压缩空气加速金属颗粒，金属颗粒撞扁在基体表面并牢固附着，本实施例中，覆层的材料选择导热材料，金属喷涂形成第一喷涂层2和第二喷涂层7，此外，覆层的材料中还可以包括不同的混合材料，使其获得导热性能的同时还具有耐磨，耐腐蚀，抗氧化，强度大，密度高，熔点高，硬度大，有良好的光泽，延展性好等方面的一种或多种性能，以满足不同的需求；
42.(4)将步骤(3)中完成金属喷涂的第一基板1及第一喷涂层2进行压合处理，将步骤(3)中完成金属喷涂的第二基板6及第二喷涂层7进行压合处理；
43.(5)分别在第一喷涂层2的底面和第二喷涂层7的顶面做槽，然后在第一喷涂层2的底面形成第一凹槽3、第二凹槽4和第三凹槽5，在第二喷涂层7的顶面形成第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10，本发明的第一凹槽3、第二凹槽4、第三凹槽5、第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10并不限定具体的形状，可以根据需求做成各种图案且相互配合使用后形成回流，本发明的第一腔室11内设有第一吸液芯，第三腔室13内设有第二吸液芯，第二腔室12内可以保持适当的真空度且气体在第二腔室12内流通，还可以在第一喷涂层2和第二喷涂层7内部做成一定造型，以形成一定的通道，满足需求，在使用时本发明的一端为蒸发端另一端为冷凝端，正常使用时，蒸发端的第一吸液芯和第二吸液芯内的流体吸收热量变为气体进入第二腔室12内且沿第二腔室12到达冷凝端，该气体重新变为液体进入第一吸液芯和第二吸液芯内回流至蒸发端；
44.(6)步骤(5)中完成做槽的第一基板1上的第一喷涂层2对准第二基板6上的第二喷涂层7，使第一基板1的喷涂层扣接在第二基板6上的第二喷涂层7上，且使第一凹槽3与第四凹槽8合围成第一腔室11，第二凹槽4与第五凹槽9合围成第二腔室12，第三凹槽5与第六凹槽10合围成第三腔室13，并使第一腔室11的左端、第二腔室12的左端和第三腔室13的左端保持连通，第一腔室11的右端、第二腔室12的右端和第三腔室13的右端保持连通，然后在第一腔室11和第三腔室13内分别设置第一吸液芯和第二吸液芯，接着在第一吸液芯和第二吸液芯内充入流体，且在第二腔室12内抽真空；
45.(7)将步骤(6)中扣接在一起的第一基板1和第二基板6的边沿进行压合后制成热管，压合后制成的热管的厚度范围为0.1mm-0.5mm，现有技术中一般采用全铜材料来制备热管，采用铜制成的热管，质地较软，不够结实耐用，使用寿命短，且成本较高，本发明采用在不锈钢等刚性导热材料上进行金属喷涂的方式制成，既具备优良的导热性，同时具备一定的刚性，结实耐用，使用寿命长，厚度薄，且成本较低。
46.在本发明的另一个实施例中，还可以通过设置多个槽形成多个腔体设置多个吸液芯结构以满足使用需求，如与第一个实施例相比需要设置四个吸液芯时，本发明的热管，包括；
47.第一组合部和第二组合部，所述第一组合部包括第一基板1，所述第一基板1下表面设有第一喷涂层2，所述第一基板1下表面上金属喷涂形成第一喷涂层2，所述第一基板1和第一喷涂层2压合形成所述第一组合部，所述第一喷涂层2的底面自前向后依次设有第七凹槽、第八凹槽、第九凹槽、第十凹槽、第十一凹槽和第十二凹槽，第七凹槽的左端、第八凹槽的左端和第九凹槽的左端均相连通，第七凹槽的右端、第八凹槽的右端和第九凹槽的右端均相连通，第十凹槽的左端、第十一凹槽的左端和第十二凹槽的左端均相连通，第十凹槽的右端、第十一凹槽的右端和第十二凹槽的右端均相连通；所述第二组合部包括第二基板6，所述第二基板6上表面设有第二喷涂层7，所述第二基板6上表面金属喷涂形成第二喷涂层7，所述第二基板6和第二喷涂层7压合形成所述第二组合部，所述第二喷涂层7的顶面自前向后依次开设有第十三凹槽、第十四凹槽、第十五凹槽、第十六凹槽、第十七凹槽和第十八凹槽，第十三凹槽的左端、第十四凹槽的左端和第十五凹槽的左端均相连通，第十三凹槽的右端、第十四凹槽的右端和第十五凹槽的右端均相连通，第十六凹槽的左端、第十七凹槽的左端和第十八凹槽的左端均相连通，第十六凹槽的右端、第十七凹槽的右端和第十八凹槽的右端均相连通，所述第一组合部扣接在所述第二组合部上且所述第一组合部与所述第
二组合部相接触的边沿相连接，所述第七凹槽与第十三凹槽合围成第四腔室，所述第八凹槽与第十四凹槽合围成第五腔室，所述第九凹槽与第十五凹槽合围成第六腔室，第四腔室、第五腔室和第六腔室的左右两端分别两桶，所述第十凹槽与第十六凹槽合围成第七腔室，所述第十一凹槽与第十七凹槽合围成第八腔室，所述第十二凹槽与第十八凹槽合围成第九腔室，所述第七腔室、第八腔室和第九腔室的左右两端分别连通，所述第四腔室、第六腔室内、第七腔室和第九腔室内分别设有第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯，第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯填充有流体，所述第五腔室、第八腔室采用抽真空才做，保持一定程度的真空，本发明的第七凹槽、第八凹槽、第九凹槽、第十凹槽、第十一凹槽、第十二凹槽、第十三凹槽、第十四凹槽、第十五凹槽、第十六凹槽、第十七凹槽和第十八凹槽均采用激光雕刻、蚀刻或其它方式形成，任何方式形成的第七凹槽、第八凹槽、第九凹槽、第四凹槽8、第五凹槽9和第六凹槽10均应涵盖在本发明的保护范围之内，其中第一组合部与所述第二组合部相接触的边沿的连接可以为通过压合连接、焊接或其它方式相连接，任何方式第一组合部及第二组合部的连接均应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的第四腔室的左端、第五腔室的左端、第六腔室的左端、第七腔室的左端、第八腔室的左端和第九腔室的左端相互连通形成了环形流道，本发明的第四腔室的右端、第五腔室的右端、第六腔室的右端、第七腔室的右端、第八腔室的右端和第九腔室的右端相互连通形成了环形流道，第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯也即为毛细结构，第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯内可以设有多个微孔微芯等结构，通过这种设置本发明内部形成了多组毛细结构，增强了散热导热的效率，本发明的第七凹槽、第八凹槽、第九凹槽、第十凹槽、第十一凹槽、第十二凹槽、第十三凹槽、第十四凹槽、第十五凹槽、第十六凹槽、第十七凹槽和第十八凹槽并不限定具体的形状，可以根据需求做成各种图案且相互配合使用后形成回流，本发明的所述第四腔室、第六腔室内、第七腔室和第九腔室内分别设有第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯，第五腔室和第八腔室内可以保持适当的真空度且气体在第五腔室和第八腔室内流通，还可以在第一喷涂层2和第二喷涂层7内部做成一定造型，以形成一定的通道，满足需求，在使用时本发明的一端为蒸发端另一端为冷凝端，正常使用时，蒸发端的第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯内的流体吸收热量变为气体进入第五腔室或第八腔室内且沿第五腔室或第八腔室到达冷凝端，该气体重新变为液体进入第三吸液芯、第四吸液芯、第五吸液芯和第六吸液芯内后回流至蒸发端。
48.本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。