吸液芯、相变传热装置及制备方法与流程

1.本发明涉及毛细材料制造领域，尤其涉及一种吸液芯、相变传热装置及制备方法。


背景技术：

2.目前，诸如便携设备，正向超薄化、轻量化、高性能和长续航方向发展，这对电子芯片散热要求提出了新的挑战。相变传热装置例如热管、均热板，其导热能力超过常见金属例如铜，而吸液芯是决定其传热性能的重要因素。
3.现有技术中，吸液芯的常见类型有烧结粉末、机械加工槽道、丝网等。其中烧结粉末，具有较高的毛细抽吸力，并较大地改善了径向热阻，但渗透率较差；机械加工槽道，具有较小径向热阻，液体流动阻力甚小，但抗重力工作能力极差；丝网，可以为一层或多层，因薄度成为超薄热管优选，其具有较高的毛细力和较高的毛细提升高度，但因渗透率较低，液体回流阻力较大，且径向热阻较大，工艺重复性差又不能适应管道弯曲的情况，故在细长热管中逐渐由其它类型的吸液芯取代。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种吸液芯、相变传热装置及制备方法，用以克服相关的现有技术的不足。
5.为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：第一方面，本发明提供一种吸液芯，应用于包括相变传热装置中，其特征在于，所述吸液芯包括：构造为由多个毛细单元以一定间隙并呈相同走向排布构成的毛细单元阵列；其中所述毛细单元，对应的结构类型包括微丝或薄片；所述一定间隙包括紧挨。
6.在一种可能的实施方式中，所述微丝，包括：具有相同朝向的一端，装设于所述相变传热装置的第一内壁面；以及，具有相同朝向的另一端，为自由端，或装设于所述相变传热装置的第二内壁面；其中，所述微丝，垂直或斜交于所述第一内壁面，以及对应的形态包括直线和/或曲线；所述第一内壁面与所述第二内壁面的空间关系包括平行、对朝；所述相变传热装置的类型包括热管、均热板；所述相变传热装置的蒸发端的所述微丝对应的直径或所述间隙不小于冷凝端；所述微丝，还包括：对应的横截面形状包括：圆形、方形、矩形、鼓形或环形；对应的直径包括：0.01-0.1mm；或0.1-1mm；对应的长度包括：0.01-0.05mm；或0.05-0.25mm；或0.25-1mm；或1-5mm；或5-10mm。
7.在一种可能的实施方式中，所述薄片，包括：其高度方向上具有相同朝向的一侧边为固定侧，装设于所述相变传热装置的内壁面，另一侧边为自由侧边；并且，所述薄片的走向顺应所述相变传热装置的延伸方向；
其中，所述薄片，垂直或斜交于所述内壁面；以及，对应的形态包括：平板和/或曲面板；对应的横截面或纵截面形状包括：矩形，或矩形并经高度方向上的上侧边附近呈尖劈状处理后的形状；对应的厚度包括：0.01-0.2mm；或0.2-1mm；对应的高度包括：0.05-0.2mm；或0.2-1mm；或1-5mm；或5-10mm；对应的长度包括：10-30mm和/或30-50mm；或50-200mm。
8.第二方面，本发明提供一种制备方法，用于制备包括如上述方面中所述的微丝，以及包含所述微丝的所述吸液芯、所述相变传热装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s10、低温气氛中，将如上述方面中所述的微丝以一定间隙并呈相同走向排布，其相同朝向的一端固定于基板，制得微丝阵列板；其中，所述基板为平板、曲面板，或将所述基板一面构造为具有平行的多个槽道，所述微丝设于所述平板、所述曲面板或所述槽道；所述微丝阵列对应的自由端可经打磨，用以获得相较于当前长度更短的所述微丝；s11、根据所述相变传热装置预设形态，裁切所述微丝阵列板，获得盖板；s12、将形状吻合并分别设为上盖板、下盖板的两个所述盖板叠置，并且设有所述微丝的一面对朝，对相应获得的对接边缝进行焊接，并预留用于抽真空、注入液态工质的注入孔；其中所述上盖板可替换为所述基板对应的平板或曲面板，并将所述平板或曲面板朝向所述微丝的一面通过冲压制为具有凸起阵列，以及所述平板或曲面板除所述凸起阵列之外的区域进行表面疏水处理；或者，将一个所述盖板进行使所述微丝位于内围的卷曲，并经相应获得的一条对接边缝的焊接，获得具有两端开口的管体，并将其中一个管口进行端封处理；其中，所述叠置或所述卷曲之前，所述微丝还包括：保持现有走向；或，局部或全部经过碾压；其中所述现有走向包括垂直或斜交于所述基板；所述碾压用于使所述微丝形态改变和/或倾斜角改变；所述倾斜角改变包括所述微丝由垂直所述基板变为斜交于所述基板；所述形态改变包括所述微丝由直线状变为曲线状；以及，所述盖板还包括：预制形状包括横截面呈“ω”型，所述“ω”型具体为一对称凹槽以及分别连接于所述凹槽的两端部的转折段，其中所述转折段平行于所述凹槽底侧走向并向外延伸，用以在所述叠置或所述卷曲时通过所述转折段的吻合对接获得所述对接边缝；所述向外延伸对应的宽度包括5-15mm；所述叠置或所述卷曲之后，所述焊接，还包括：其形式包括超声焊接和/或高频焊和/或搅拌摩擦焊；所述焊接完成后，对所述转折段远端进行切削和/或打磨，以获得其预设延伸宽度；所述卷曲之后，还包括：根据所述预设形态，对所述管体进行压扁处理；其宽度方向上侧边的折弯处对应的所述微丝，在所述卷曲之前经高度调节，以使所述折弯处对应的曲率越大位置则所述微丝的高度越低；所述高度调节包括由打磨工具的磨削；s13、经所述管体的另一个管口，或所述注入孔，注入造孔剂一段时间并清除所述造孔剂及其产物，后干燥；其中所述造孔剂用于使所述微丝和/或所述基板产生造孔；s14、再经步骤包括抽真空、充入液态工质，最后将所述另一个管口或所述注入孔
进行端封处理，制备得到密闭腔体的所述相变传热装置；其中，步骤s10，还包括以下子步骤：s101、所述低温气氛中，制备金属丝捆束，使所述金属丝相同朝向的一端对齐，以构成待贴合面，所述捆束环周设有施加一定环压的第一侧限结构，以使所述金属丝之间紧挨；所述低温用以使所述微丝直径冷缩；所述低温气氛包括0℃或以下的惰性气体；s102、垂直所述待贴合面并在所述捆束中的间隙内充入水或油，或压入一定深度的胶体，并清除所述金属丝相同朝向的一端对应的端面上的所述胶体；所述水或油、胶体用以防止所述微丝相切处受热时热接；s103、将所述待贴合面贴合于预热的所述基板上，以使所述金属丝相同朝向的一端对应的端面受热而固定于所述基板；s104、以大于所述微丝的预设长度的第一长度，切割所述金属丝捆束，获得固定有所述第一长度的所述金属丝段的基板；s105、对所述金属丝段对应捆束的环周加第二侧限装置，所述第二侧限装置工作时沿所述金属丝段的长度方向上的厚度不超过所述微丝的预设长度；s106、垂直所述金属丝段，对所述金属丝段自由端对应的端面进行切割和/或打磨，直至所述微丝的预设长度，清理所述微丝间隙中的所述胶体，进而获得所述微丝，以及所述微丝阵列板。
9.第三方面，本发明提供一种制备方法，其特征在于，用于使得包括如上述第二方面中所述金属丝捆束或所述微丝阵列的间隙更小、更具方向性，以及所述金属丝或所述微丝接触性更佳、接触面积更大，所述方法包括以下子步骤：垂直所述金属丝捆束或所述微丝阵列，在其中的间隙内充入水或油；使所述金属丝捆束外围的第一侧限装置缓慢施加环压，或所述微丝阵列外围的第二侧限装置缓慢施加环压，以使内部受压延展而间隙更小，以及所述金属丝或所述微丝的横截面趋近于方形；或者，垂直所述微丝阵列，在其中的间隙内充满水或油；使所述微丝阵列外围的两个平行且对向的第一挤压板沿第一方向缓慢施压，以及使所述微丝阵列外围的两个平行且对向的第二侧限板沿垂直于所述第一方向的第二方向施加侧限并缓慢背离，以使所述微丝沿所述第二方向的受压延展程度大于所述第一方向，以及之间的间隙更小，并获得所述间隙更强的方向性；其中所述第一方向或第二方向，均沿述微丝的径向。
10.第四方面，本发明提供一种吸液芯，应用于包括相变传热装置中，所述相变传热装置的产品类型包括热管，其特征在于，所述吸液芯包括如上述第一方面中的所述吸液芯中包含的所述微丝；其中，所述微丝，其长度方向沿所述热管的走向紧挨地并行排布，相应地构成一层或以上，以及所述微丝外壁面之间相切的连接关系包括接触或点焊；以及，所述微丝对应的长度包括10-30mm和/或30-50mm；或50-200mm；所述微丝，还包括：构成一定厚度的板状或管状；其中，所述板状对应的一面装设于所述热管对应的
管壳内壁面上；所述管状对应的外周装设于所述热管对应的管壳内壁上，所述装设包括接触或焊接，对应的内周紧挨地设有用于约束所述吸液芯的管状丝网。
11.第五方面，本发明提供一种制备方法，用于制备包括如上述第四方面中所述的热管，所述方法包括以下步骤：s20、预备基板，其作为所述热管的外壳；s21、将长度1m的微丝两端拉紧、并行地以一定间隙地在所述基板上进行第一层铺展；s22、置于热氛围中，使得所述微丝与所述基板的接触部位热接；s23、以1-15mm间距或错落地切断第一层所述微丝，相应的切缝小于0.1mm；s24、在第一层所述微丝上部，将长度1m的所述微丝两端拉紧、并行地进行第二层铺展，使得第二层所述微丝依次架设于第一层相邻的所述微丝之间的所述间隙上方，进而第二层所述微丝与其下方的第一层两相邻所述微丝相切；s25、置于热氛围中，使得第一层所述微丝与第二层所述微丝的接触部位热接或点焊；s26、以1-10mm间距或错落地切断第二层所述微丝，相应的切缝小于0.1mm；s27、根据所述热管的外壳对应的上、下盖板的预设形状，并使所述微丝沿所述热管的轴向，裁切设有所述微丝的所述基板，使所述上、下盖板设有所述微丝的一面对朝地叠置，并封接相应获得的对接边缝，获得管体；或者，根据所述热管的管壳周长，并使所述微丝沿所述热管的轴向，裁切设有所述微丝的所述基板，进而卷曲、对接边缝，并封接边缝，获得管体；s28、根据所述热管的预设横截面及走向，对所述管体进行压扁和/或折弯；s29、对所述管体一端口进行端封处理，并经抽真空、充入液态工质，最后对所述管体另一端口进行端封处理，获得所述热管。
12.第六方面，本发明提供一种相变传热装置，其特征在于，包括如上述方面中所述的吸液芯；还包括设于所述吸液芯中一定量的粉体；其中，所述粉体用于占据所述间隙的部分空间，以使所述间隙的毛细力提升；所述吸液芯中的所述微丝或所述薄片，用于使所述粉体具有排布的方向性，以及防脱落；所述方向性包括与所述相变传热装置的内壁面垂直和/或平行。
13.第七方面，本发明提供一种制备方法，用于制备包括如上述第六方面中所述的相变传热装置，所述方法包括以下步骤：s30、预备基板，所述基板对应的形态包括平板、曲面板或管壳；s31、预备烧结铜丝网，并垂直所述铜丝网的部分节点处设置如上述第六方面中所述微丝对应的微丝柱，或所述薄片对应的薄片墙；s32、将设有所述微丝柱或所述薄片墙的所述烧结铜丝网制备为金属网管体，且所述金属网管体的两端口进行所述金属网的补全，以使所述端口获得与所述金属网管体周身相同的孔隙结构，进而获得金属网笼；s33、将所述金属网笼置于设为上盖板和下盖板的所述基板之间，或推入所述管壳，所述微丝柱接触所述管壳内壁，或所述薄片墙接触所述上盖板或下盖板；s34、置于热氛围烧结，使所述微丝柱自由端固定于所述管壳的内壁面，或所述薄
片墙自由边固定于所述上盖板或下盖板；s35、将所述管壳一端端封处理，再在另一端注入预备粉体于所述管壳内壁面与所述金属网笼之间；或，将所述上盖板、所述金属网笼、所述下盖板叠合后获得的边缝进行封接，并预留注入孔，经所述注入孔填注预备粉体；s36、并经操作包括抽真空、注入液态工质，最后将所述管壳另一端或所述注入孔进行端封处理，获得所述相变传热装置；其中，s31中的所述预制烧结铜丝网，还包括以下子步骤：s311、用所述铜丝网，过筛粉体，并在网孔处截留至少一个粉粒；s312、将载有所述粉粒的铜丝网进行烧结，制备得到所述烧结铜丝网。
14.第八方面，本发明提供一种制备方法，用于制备体积更微型和/或表面更粗糙、具有更大毛细力的毛细单元或毛细单元阵列，所述方法包括以下步骤：s40、预备铜材质的毛细单元，所述毛细单元包括如上述第一方面中所述的微丝或薄片；s41、对所述毛细单元的局部或全部进行氧化处理，以使表面获得氧化铜；s42、使所述氧化铜的部分或全部，与酸或还原气体反应一段时间，并用蒸馏水在超声作用下清洗后干燥；或者，s50、预备铜材质的毛细单元阵列，所述毛细单元阵列包括如上述第二方面或第三方面中所述的微丝阵列；s51、采用化学蚀刻法、化学清洁法或电沉积法，对所述微丝阵列进行处理，以在所述微丝的表面形成超亲水纳米结构；或者，s60、预备铜材质的毛细单元阵列，所述毛细单元阵列包括如前述第二方面或第三方面中所述的微丝阵列；s61、采用造孔剂对所述微丝阵列进行处理，以在所述微丝的表面形成孔洞；或者，s70、预备铜材质的毛细单元阵列，所述毛细单元阵列包括如上述第二方面中所述的金属丝；s71、使所述金属丝的表面以一定密度粘结一层铜粉末，所述粘结包括烧结。
15.从以上技术方案可见，本发明至少具有以下有益效果：相比现有技术，本发明提供的吸液芯，使得其中的微丝或薄片及其间隙具有较强的方向性，具有较高毛细力的同时确保较大的渗透率，并获得较小的径向热阻，还兼具较高的毛细提升高度与重力水梯度，有利地缩短回流距离及时间。
16.本发明提供的简易、低成本、大规模的制备本发明吸液芯的方法，具有良好的工艺重复性及可靠性、节能环保、周期短的有益处。
17.本发明的更多特征和有益处，将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本
5mm，则所述薄片设于较厚热管中，可应用于例如台式电脑、笔记本电脑中；对应的高度为5-10mm，则所述薄片设于厚热管或回路热管中，可应用于例如台式电脑或服务器中。
29.例如，所述薄片垂直装设于一热管的内壁面，则所述薄片的高度方向沿该热管的径向或该处内壁面的法向，当所述薄片布满该热管的内壁面环周，则所述薄片之间形成宽度上的侧限，在该热管传热时，所述薄片相应的受热膨胀，进而所述薄片之间的间隙变窄，获得更大的毛细力。
30.又例如，所述薄片垂直装设于一压扁状热管的内壁面，则所述薄片的高度方向沿该热管的径向或该处内壁面的法向，当所述薄片仅布设于该热管厚度方向上的上侧面和/或下侧面，则所述薄片相应构成叠合体的毛细芯，该叠合体沿所述薄片厚度方向上的两外侧边，受限于该热管的竖向侧壁面，或当该两外侧边不接触该竖向侧壁面时，还需要侧向位移限制结构用以避免该叠合体受热膨胀时相互背离导致其间隙变宽。
31.在一个实施例中，所述薄片长度为20mm，高度为0.5mm。并且，该薄片设于长度120mm的热管中，该热管用于笔记本电脑中，以及该薄片高度方向上垂直于该热管的内壁面，且长度方向上顺应所处内壁面的走向，则该薄片在其长度方向上首尾相接触或以一定间隙对接的排列，并在宽度方向上构成若干叠置层。其中该叠置层之间构成面状的间隙，作为毛细力提供结构，以及渗流通道。其有益处在于，仿沟槽结构的吸液芯，但较沟槽结构，具备毛细力，以及横向对流。
32.在另一个实施例中，所述薄片长度优选地为150mm，应用于长度150mm热管中。所述薄片走向顺应该热管的走向，并且其一端连接于该热管的蒸发端、另一端连接于该热管的冷凝端；进而若干所述薄片在宽度方向上构成若干叠置层，则相邻的所述薄片之间构成间隙，作为毛细力提供结构，以及渗流通道。
33.第二方面实施例具体地，本发明第二方面实施例，其有益处在于，实现大面积制备，减少工艺流程，降低成本，工艺重复性强、结构稳定，节能环保，可实施性强。以及，较容易地获得所述毛细单元阵列，并通过所述微丝阵列板上的所述微丝的切削和/或打磨，较容易地获得任意长度的所述微丝。
34.其中所述打磨时，设有的所述第二侧限装置，用于防止所述微丝倾向改变，保持所述微丝之间的预设间隙，以及所述微丝抱团后，可施加适当压力以加速所述打磨，确保所述打磨的方向为垂直所述微丝的自由端。该第二侧限装置，材质可以是不锈钢、氮化硅陶瓷，其中氮化硅陶瓷具有耐磨、导热好优点。
35.上述步骤s10中所述的低温气氛，至少用于制备所述微丝阵列板期间。其中的低温，包括0摄氏度或更低，用以使所述微丝冷缩，以及在所述基板预热后贴合于所述金属丝捆束时，起到非贴合接触部位的金属丝迅速传热，并防止紧挨的侧壁面热接导致的金属丝之间的间隙及其导通率降低。以及，进一步地，在打磨金属丝段时迅速向周围低温气氛中传递热量，该打磨时还可以使用水或研磨剂降温增效。以及，更进一步地，在获得所述微丝阵列板后，若所处气氛温度升至20摄氏度，或在获得所述相变传热装置之后处于传热工作状态时，该相变传热装置蒸发端温度达到例如65度，则所述微丝由于受热膨胀，所述微丝之间的间隙势必出现降低，相应的毛细泵力提升，以及相对于冷凝端，所述微丝的受热差异导致膨胀量差异及间隙差异，进而获得毛细力梯度，更有利于冷凝液滴回流至蒸发端。所述气氛
包括惰性气体。
36.上述步骤s11中的所述裁切，其有益处在于，若所述上盖板、下盖板裁切为例如“l”型，用于制备“l”型热管，则在所述叠置以及宽度方向上的两个对接边缝的焊接后，无需压扁、折弯操作。其有益处在于，不会影响毛细单元预设形态，以及预设间隙不存在因折弯而改变，进而导致的折弯处的毛细力下降问题。
37.上述步骤s12中所述的凸起阵列，用于促进冷凝液滴汇聚生长，从而加快滴落。进一步地，还可对除所述凸起之外的临近区域进行超疏水处理。
38.上述步骤s12中所述的“上盖板可替换为所述基板对应的平板或曲面板”，其中所述上盖板，还可替换为所述微丝密度小于下盖板的所述微丝阵列基板。例如，下盖板的所述微丝紧挨，而上盖板的相邻所述微丝外壁之间的最小距离达5mm。其有益处在于，上盖板的所述微丝用于径向传热及凝结液滴，并在上盖板内壁面及其设有的所述微丝的共同作用下，液滴生长到一定程度，最终受重力沿所述微丝滴落至下盖板的所述微丝上，进而该液滴在下盖板紧挨的所述微丝之间的毛细力作用下被吸收、迁移。
39.在一些实施例中，所述叠置之前，还可以是所述上盖板、下盖板均预制为横截面呈“ω”型或“[”型，其中的边侧的突出翼结构用于焊接密封，以及其焊接完成后，若延伸过长，可经打磨去除延伸过长部分；以及所述叠置之后，获得对应于所述预设形状的两条、四条或以上对接边缝，分别对所述两条、四条或以上对接边缝进行焊接并磨削，并预留一个注入孔，所述焊接包括搅拌摩擦焊、高频焊、焊料焊接或热焊接。
[0040]
在一个示例中，所述上盖板、下盖板对朝叠置后，其分别设有的所述微丝阵列相互插入对方一定深度，从而获得更高密度或更紧挨的吸液芯。例如，对于平板型相变传热装置，其上盖板、下盖板仅于中央条带状区域布设所述微丝，该中央条带状区域仅位于该上盖板、下盖板的宽度方向上的中央1/3区域，则获得所述更高密度或更紧挨的吸液芯，进一步地，也可作为该平板型相变传热装置的用于防止负压下塌陷的支撑柱。
[0041]
在另一个示例中，所述上盖板、下盖板对朝叠置后，其中上盖板在其宽度方向上的左侧1/2区域布设所述丝柱阵列，下盖板在其宽度方向上的右侧1/2区域布设所述丝柱阵列，并且所述微丝的自由端距离其指向的内壁面尚有一定距离，进而获得左右两个错落的蒸汽腔通道。
[0042]
上述步骤s12中所述的碾压，可以是方向沿所述相变传热的轴向，例如使垂直状态的所述微丝朝向蒸发端呈匍匐状；也可以是沿环向，例如使垂直所述内壁面的所述薄片，由平板状变为曲面板状，并顺应相变传热装置例如热管的内壁面环周曲率，相应地构成所述薄片的固定侧朝相同方向倾斜，以及所述薄片叠置于所述热管的内壁面。
[0043]
上述步骤s13中所述的造孔剂，其添加作为可选步骤。所述造孔剂用于使所述微丝局部获得空洞，以在保证较大的毛细泵力前提下，获得更大的渗透性。目前常用的造孔剂有pmma、mcc、cucl2
·
2h2o、草酸铜等。
[0044]
上述的步骤s101中“使所述金属丝相同朝向的一端对齐”，可以通过对所述金属丝捆束的一端部进行切割或磨平，进而获得垂直或斜交于所述捆束走向的平面。
[0045]
在一个示例中，所述微丝长度10mm，并与所述相变传热装置的内壁面斜交，构成所述微丝阵列。其制备方法，包括：制备所述金属丝捆束；斜切所述捆束并打磨，以使所述捆束一端为倾斜平面，获得所述微丝阵列；预备基板并预热，贴合于所述倾斜平面，以使所述金
属丝热接于所述基板，则实现所述微丝与所述相变传热装置的内壁面斜交。其有益处在于，获得所述微丝与所述相变传热装置的内壁面垂直再经所述碾压相似的效果，但所述碾压将一定程度导致所述微丝的固定端附近空隙增大，而仅对所述微丝的上半部分由该垂直状态经碾压变为匍匐状，从而进一步有利于冷凝液输送。所述斜切，可以采用激光切割。
[0046]
在另一个示例中，获得所述微丝阵列板后，其中对应于压扁的部位，若所述微丝高度一致，则所述压扁对应的折弯部位的所述微丝势必存在相互推挤的空间占用冲突，为此获得所述微丝阵列板后，对折弯部位进行超过非折弯部位的打磨，以使折弯部位的所述微丝长度低于临近区域的所述微丝的长度。
[0047]
上述步骤s102中所述的胶体，可以是光刻胶、明胶或胶状的受热挥发有机溶剂等。所述胶体可以替换为其它物，需满足预防所述金属丝相切的侧边，在其端部热接于所述基板时，不致受热粘结导致所述相切处的缝隙减少甚至消失，并易清洗除净。
[0048]
第三方面实施例本发明第三方面实施例，其有益处在于，实现大面积制备，工艺简单、流程少，低成本，节能环保。在一些实施例中，可以提高第三方面实施时的气氛温度，以及所述金属丝或所述微丝的温度，提高相应材质在相同环压下的易延展性，实现外层及内侧的所述金属丝或所述微丝延展的均匀性。进而，获得所述金属丝或所述微丝之间的侧壁面更大的接触缝隙面积，以及接触缝隙的方向性，提升了毛细泵力。较佳地，该接触缝隙走向的取向顺应例如热管的走向，可在上述第二方面中所述的裁切时实现。
[0049]
第四方面实施例本发明第四方面实施例，为所述毛细单元对应的结构类型为所述微丝时，区别于前述第一方面实施例的另一种可能的实施方式。其中第一方面实施例中所述微丝垂直或斜交于所述相变传热装置的内壁面，第四方面实施例中所述微丝平行于所述相变传热装置的内壁面。
[0050]
其有益处在于，所述微丝平行于所述相变传热装置的内壁面，构成的间隙，用以仿树木的维管束结构，易于实现同现有的丝网类型吸液芯相同的薄度，但在工序的折弯时不会出现毛细力不连续问题，并具有更佳的毛细抽吸方向性，缩短了回流的路径及时间。
[0051]
第五方面实施例在一个示例中，所述热管呈l型，长度为150mm。所述微丝选自长度150mm，并在长度方向上沿热管轴向紧挨地并行排布，相应地构成一层或以上，其一端连接于所述热管的蒸发端，另一端连接于所述热管的冷凝端。
[0052]
在另一个示例中，所述热管呈l型，长度为120mm。所述微丝选自长度120mm，并在长度方向上沿热管轴向紧挨地并行排布，相应地构成一层或以上，其一端连接于所述热管的蒸发端，另一端连接于所述热管的冷凝端。并且，该“在长度方向上沿热管轴向紧挨地并行排布”之后，构成第一层所述微丝，还包括错落地切断第一层所述微丝为若干段；以及，同样地，构成第二层所述微丝后，错落地切断第二层所述微丝为若干段；以及，同样地，错落地切断获得的第三层所述微丝为若干段。其有益处在于，同一高度相邻的间隙形成连通，以及不同高度的间隙形成连通，有利于冷凝液滴由高处间隙向低处间隙传递，实现毛细水的并行通道，获得更强的毛细抽吸泵力。
[0053]
在一个实施例中，所述基板上，以第一间距铺设一层所述金属丝，使基板与金属丝
的接触部位烧结；将所述金属丝位于内围地卷曲所述基板，则所述金属丝对应的所述第一间距耦和于所述卷曲对应的曲率，相应地减小，进而获得更大的毛细抽吸力。
[0054]
在另一个实施例中，所述微丝选自长度120mm，在步骤s23中以1mm间距切断第一层所述微丝，相应的切缝小于0.1mm，则获得对应于各所述微丝上间距1mm的所述切缝，该切缝可以是平面，也可以是弧面，还可以是两个方向平面斜交构成切面，以及该切缝的形状由例如切割刀具对应获得，该切缝随深度势必渐收为尖劈状，该切缝用于提供毛细力；或进一步地，在步骤s26中以1mm间距切断第二层所述微丝，相应的切缝小于0.1mm。并且该切断后，还可以采用滚轮沿所述微丝的长度方向，碾压所述微丝，以进一步使得所述切缝的宽度降低，获得更大的毛细力；和/或，经二次烧结，以确保所述微丝牢固粘结于所述基板。可以理解地，该间距还可以小于1mm，例如0.1-1mm，进而获得更大的毛细力。
[0055]
本发明第五方面实施例，用于制备如前述第四方面中所述的热管，其有益处在于，仿树木的维管束结构，易于实现同现有的丝网类型吸液芯相同的薄度，但在工序的折弯时不会出现毛细力间断；并且，相邻的所述微丝之间的侧壁面构成的居于内围的中空通道的空隙，由于上述的间距或错落地切断，保持连通状态。可选地，可在所述中空通道的空隙中注入一定量的粉体，进一步地增强所述中空通道的空隙的毛细泵力。与现有的烧结丝网吸液芯相比，第五方面实施例由于仅存在沿热管轴向的直线型毛细通道，并且不存在如现有的烧结丝网中正交于轴向丝的径向丝对回流的阻碍，因此毛细抽吸力更大，渗径更短，补液更佳；以及与热管内壁面热接更好，径向热阻更小；以及卷曲、抗折弯能力更强。
[0056]
第六方面实施例在一个实施例中，所述薄片之间在低温氛围挤压入一定量的粉体，所述粉体在其与紧挨的所述薄片之间的咬合作用及摩擦力作用下不致滑出预设位置，并在所述薄片受热膨胀时所述粉粒的夹持强度更高。
[0057]
可选地，所述微丝垂直或斜交于相变传热装置的内壁面时，同样地还可以在若干列所述微丝两侧并行地设置所述薄片，以及所述薄片垂直该内壁面。其中所述薄片用于汇流，以使所述微丝之间的液滴回流更具方向性。
[0058]
本发明第六方面实施例，其有益处在于，使得所述间隙内的孔隙率增加，获得粉粒对应的孔角毛细水，以在毛细泵力及渗透性之间找到平衡，满足不同相变传热装置的个性化需求。当所述薄片应用于较高生热设备的传热时，所述粉体占据所述间隙的部分空间，例如呈一层状的零散分布，所述粉体可以是烧结于所述薄片上，还可用于防止所述薄片之间在高温下粘结，进而导致所述间隙丧失。
[0059]
第七方面实施例本发明第七方面实施例，用于制备如前述第六方面中所述的相变传热装置。在另一种可能的实现方式中，所述制备方法，包括以下步骤：将如前述第二方面实施例中步骤s10的所述基板，替换为本第七方面实施例中步骤s31中的所述烧结铜丝网；实施前述第二方面实施例中步骤s10，获得设有所述微丝对应的微丝柱的所述烧结铜丝网，则所述微丝柱在所述烧结铜丝网上的固定位置随机地位于铜丝处、烧结部位的十字形节点处；其中所述微丝柱之间具有一定间隙，所述间隙依据径向热阻要求而设定，即要求径向热阻低则所述间隙小，以及所述微丝柱的高度依据所需要粉体的厚度而设定，所述粉体的厚度越大则渗流流量越大，但径向热阻升高，需要依据需求平衡。
[0060]
其有益处在于，由于所述粉体未经过烧结等处理，所述烧结将使粉粒之间彼此粘结，进而导致孔隙率下降，因而本实施例中所述粉粒之间处于紧挨的接触状态，相应地，具有孔隙率高，毛细力大及回流能力强的有益处，并且在蒸发端，有利地避免干烧，并且加速蒸发。
[0061]
上述步骤s31中所述的“垂直所述铜丝网的部分节点处设置如上述第六方面中所述微丝对应的微丝柱，或所述薄片对应的薄片墙”，其中所述微柱或所述薄片的数量或密度，依据径向热阻要求而设定，若要求径向热阻越低则所述数量或密度越大；以及，“所述微丝对应的微丝柱，或所述薄片对应的薄片墙”，也可以上述步骤s30后按照预设间距安装在所述基板上。
[0062]
第八方面实施例上述“用于制备体积更微型和/或表面更粗糙、具有更大毛细力的毛细单元或毛细单元阵列”，其中表面更粗糙，用以获得更大表面积。
[0063]
上述步骤s42中所述的“使所述氧化铜的部分或全部，与酸或还原气体反应一段时间”，用以获得更微型例如更细的所述毛细单元或毛细单元阵列，进而当所述毛细单元阵列中间的间隙降低，获得更大毛细抽吸力。
[0064]
上述步骤s51中所述的化学蚀刻法，尤其对蒸发端具有有益处，表现为在所述微丝阵列中微丝表面获得的所述纳米结构，具有亲水性或超亲水性，进而将回流布满所述微丝表面，增大了蒸发面积，从而增强蒸发；加之，微丝之间的径向间隙，提供的径向蒸发的引导方向，使得含热的气体连续稳定地从径向间隙逸出，并由于纳米结构的生成，进一步使得所述径向间隙窄化，毛细力更增强，并减小包括微丝固定端的根部附近的气泡生长直径，缩短气泡生长周期，提高气泡发射频率，从而提高轴向的补液频率。相较于传统的烧结粉末，阻止小气泡融合成大气泡，促进小气泡及时升腾排出，以及降低了气泡上升路径的曲折程度，并防止气泡上升中受到上覆粉末构成的闭合空穴的阻滞甚至悬停，导致汽化不畅快以及内压增大，进而排挤周围的液体，导致来自轴向的补液受内压增大等影响，而平衡阻滞于所述蒸发端外围，造成干烧。
[0065]
上述步骤s51中所述的“在所述微丝的表面形成超亲水纳米结构”或“在所述微丝的表面形成孔洞”，用以增加毛细抽吸力，以及渗透率。目前常用的造孔剂有pmma、mcc、cucl2
·
2h2o、草酸铜等。或采用其它蚀刻剂，例如含双氧水的酸性溶液等。
[0066]
上述步骤s71中所述的“使所述金属丝的表面以一定密度粘结一层铜粉末，所述粘结包括烧结”，用于制备表面更粗糙、具有更大毛细力的毛细单元，其有益处在于，所述粘结的所述一层铜粉末，在前述本发明第二方面实施例中步骤s103中所述的“将所述待贴合面贴合于预热的所述基板上，以使所述金属丝相同朝向的一端对应的端面受热而固定于所述基板”时，防止所述金属丝由于紧挨以及步骤s103导致相邻的所述金属丝侧壁面受热粘结，进而导致渗透通道的闭合破坏。
[0067]
综上，相比现有技术，本发明实施例提供的吸液芯，使得其中的微丝或薄片及其间隙具有较强的方向性，其中所述方向性包括例如蒸发端的蒸汽向上升腾的通道对应的径向，以及有利回流的轴向，并通过所述微丝或薄片获得例如蒸发端热量更好的向内传递性，加速蒸发；以及获得例如冷凝端较小的径向热阻，从而具有较高毛细力的同时确保较大的渗透率，还兼具较高的沿所述微丝或薄片高度方向上的毛细提升高度与沿轴向的重力水梯
度，有利地缩短回流距离及时间，加快补液速度，提升热通量。
[0068]
本发明提供的简易、低成本、大规模的制备本发明吸液芯的方法，具有良好的工艺重复性及可靠性、节能环保、周期短的有益处。
[0069]
需要说明的是，本发明实施例中所述的吸液芯及其制备方法，可应用于热管、均热板、换热器、电子元件的冷却等换热领域，也可以用于其他诸如催化剂载体、高效分离、微反应器、光处理、电处理等领域的运用。例如，将所述微丝的材质由金属丝变为玻璃丝，则获得的微丝阵列或微丝阵列板可应用于光处理领域。
[0070]
在本发明的描述中，需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的步骤，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。术语“第一”、“第二”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必然用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“以上”表示两个或大于两个。术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0071]
需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、深等（如果存在）指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
[0072]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围；在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。