一种均温板的制作方法

1.本实用新型属于均温板技术领域，具体涉及一种均温板。


背景技术：

2.均温板利用可相变介质在负压腔体内蒸发段沸腾吸收大量潜热，快速传导到四周的低压冷凝端及上部冷凝端凝结释放大量潜热。均温板是由壳体、有吸水能力的毛细结构和相变介质组成。其中，毛细结构的作用是将冷凝段凝结的相变介质通过本身的孔隙及表面张力引流向蒸发端形成循环。毛细结构的单位截面积的回液能力会影响腔体气流空间和最大热通量，毛细结构的单位截面积的回液能力越强，均温板能承受的热流量就越高。
3.目前，均温板制造中普遍使用的内部毛细结构有烧结金属粉末、烧结金属粉柱、烧结粉环、编织网目、编织线束等，其特性各有不同，有回液速率、支撑强度、占用腔体气流空间、制造难易度及良率的差异，目前的内部毛细结构在解决高热流问题时尤为困难。
4.均温板要解决高热流的工况，需要足够的腔体气流空间比例及毛细结构更强的回液能力和受热部位更多的储液能力，以便利用更小体积的毛细结构承担足够多的回液作用，因此，毛细结构的设计显得尤为重要。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种均温板。
6.为实现上述目的，达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种均温板，包括由下至上依次设置且相适配的下壳体和上壳体，所述下壳体和上壳体面面相对且二者之间形成空腔，上壳体朝向下壳体的一面设置编织网目，编织网目与上壳体内表面烧结结合，下壳体朝向上壳体的一面设置金属粉末，金属粉末与下壳体表面烧结结合，下壳体朝向上壳体的一面间隔设置若干个金属粉柱，金属粉柱底部与下壳体上的金属粉末上表面相接触，下壳体受热区域设有若干个金属圆柱，金属圆柱外壁套接有金属粉环，金属粉环底部与金属粉末顶面相接，下壳体朝向上壳体的一面中部两端且位于金属粉末上方对称设置有编织线束，编织线束局部覆盖金属粉末，编织线束两端均不与下壳体两端内壁接触，且编织线束不与金属粉环接触，编织线束、金属粉柱、金属粉环、金属圆柱顶部齐平，编织网目与编织线束、金属粉柱、金属粉环、金属圆柱相互适配，下壳体和上壳体盖合后金属粉柱、金属粉环及金属圆柱顶部均与编织网目相接，金属粉柱和金属粉环均与金属粉末烧结结合，金属圆柱与下壳体通过焊接或原子扩散结合。
8.进一步的，所述下壳体呈平板状结构或中部下凹的板状结构，所述下壳体中部下凹时，下壳体朝向上壳体的一面中部两端的编织线束截面均呈z型，编织线束两端均不与下壳体两端内壁接触，且编织线束不与金属粉环接触。
9.进一步的，所述下壳体和上壳体是由焊接或通过原子扩散进行结合，下壳体和上壳体的厚度分别为0.2～1.6mm。
10.进一步的，所述编织网目规格为80～600目/英寸。
11.进一步的，所述金属粉末的粒径规格为20～250μm，烧结厚度为0.2～1.2mm。
12.进一步的，所述编织线束规格在120～600丝/束间，数量为2～12束。
13.进一步的，所述金属圆柱直径为3～6mm，由粒径规格为20～250μm的金属粉制成。
14.进一步的，所述金属粉环由粒径规格为20～250μm的金属粉制成。
15.进一步的，所述金属粉柱由粒径规格为20～250μm的金属粉制成。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.本实用新型公开了一种均温板，包括由下至上依次设置且相适配的下壳体和上壳体，下壳体和上壳体面面相对且二者之间形成空腔，上壳体朝向下壳体的一面设置编织网目，编织网目与上壳体内表面烧结结合，下壳体朝向上壳体的一面设置金属粉末，金属粉末与下壳体表面烧结结合，下壳体朝向上壳体的一面间隔设置若干个金属粉柱，金属粉柱底部与下壳体上的金属粉末上表面相接触，下壳体受热区域设有若干个金属圆柱，金属圆柱外壁套接有金属粉环，金属粉环底部与金属粉末顶面相接，下壳体朝向上壳体的一面中部两端且位于金属粉末上方对称设置有编织线束，编织线束局部覆盖金属粉末，编织线束两端均不与下壳体两端内壁接触，且编织线束不与金属粉环接触，编织线束、金属粉柱、金属粉环、金属圆柱顶部齐平，编织网目与编织线束、金属粉柱、金属粉环、金属圆柱相互适配，下壳体和上壳体盖合后金属粉柱、金属粉环及金属圆柱顶部均与编织网目相接，金属粉柱和金属粉环均与金属粉末烧结结合，金属圆柱与下壳体通过焊接或原子扩散结合。本实用新型提供的均温板，下壳体和上壳体盖合后形成的空腔内设置有复合毛细结构，复合毛细结构包括覆盖上壳体内表面的编织网目、覆盖下壳体内表面的金属粉末、局部覆盖金属粉末的编织线束、局部烧结的金属粉柱以及局部烧结的金属粉环，具有良好的储液能力、传液速度、强毛细力效果，均温板具有更快的热响应能力和更好的均温性，并能通过金属粉柱、金属圆柱、金属粉环对上、下壳体进行有效的支撑，保证有足够的相变传热通道，能够更好的应对高热流工况。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的下壳体的立体图，其中，图1a为下壳体的背面立体图，图1b为下壳体的正面立体图；
19.图2为本实用新型实施例1的下壳体的结构示意图，其中，图2c为下壳体的正视图，图2d为下壳体的左视图；
20.图3为本实用新型图2c中a-a剖视图；
21.图4为本实用新型的上壳体的立体图，其中，图4e为上壳体的背面立体图，图4f为上壳体的正面立体图；
22.图5为本实用新型的上壳体的结构示意图，其中，图5g为上壳体的正视图，图5h为下壳体的右视图；
23.图6为本实用新型图5g中b-b剖视图；
24.图7为本实用新型中下壳体和上壳体盖合后的立体图；
25.图8为本实用新型实施例1中下壳体和上壳体盖合后的截面图；
26.图9为本实用新型上壳体半剖后的立体图；
27.图10为本实用新型上壳体和编织网目半剖后的立体图；
28.图11为本实用新型实施例2的下壳体的截面图；
29.图12为本实用新型实施例2中下壳体和上壳体盖合后的截面图；
30.图13为本实用新型的均温板的热阻值曲线图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
32.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
33.如图1-13所示，一种均温板，包括由下至上依次设置且相适配的下壳体1和上壳体2，下壳体1和上壳体2面面相对且二者之间形成空腔，上壳体2朝向下壳体1的一面设置编织网目21，编织网目21与上壳体2烧结结合，使均温板具有较好的储液、抗重力、强毛细力效果，下壳体1设计成平板状或中部下凹的板状结构，下壳体1朝向上壳体2的一面设置金属粉末3，金属粉末3与下壳体1相接触的表面烧结结合，使均温板具有较好的储液能力、传液速度、强毛细力效果，下壳体1朝向上壳体2的一面间隔设置若干个金属粉柱7，金属粉柱7底部与下壳体1上的金属粉末3上表面相接触，下壳体1的受热部位朝向上壳体2的一面间隔设置若干个金属圆柱5，金属圆柱5底部与下壳体1直接接触，通过焊接或原子扩散结合，金属圆柱5具有上下壳体传热、上下壳体强度支撑效果，每个金属圆柱5外壁均套设有金属粉环6，金属粉环6底部与金属粉末3顶面相接，下壳体1上设置金属圆柱5处无金属粉末3和金属粉柱7，下壳体1和上壳体2盖合后金属圆柱5、金属粉环6、金属粉柱7顶部均与编织网目21相接，下壳体1朝向上壳体2的一面中部两端且位于金属粉末3上方横向对称设置有编织线束4，编织线束4局部覆盖金属粉末3且二者靠近下壳体1内壁的端部边缘齐平，编织线束4不与下壳体1两端内壁接触，编织线束4不与金属粉环6接触且二者之间存在合适的距离，编织线束4处无金属圆柱5，编织网目21与编织线束4、金属圆柱5、金属粉环6相互适配，编织线束4、金属圆柱5、金属粉环6顶部齐平，金属圆柱5、金属粉环6均与金属粉末3及编织网目21及烧结，使均温板具有较好的上下回水能力、传液速度、强毛细力、强度支撑效果，能快速的将上层冷却的液体快速引流回蒸发段，使均温板具有更快的热响应能力和更好的均温性，并能有效的支撑上下壳体，保证有足够的相变传热通道，编织网目21与编织线束4、金属圆柱5、金属粉环6烧结后，液态相变介质能快的回到蒸发段，即具有了蒸发段要求强储液和强回液量要求，编织线束4与上壳体2的编织网目21及下壳体1的金属粉末3烧结贴合后具有较好的线性传液量、传液速度、强毛细力效果，提升了长度向液体传输能力，使得其更好的应对高热流工况，能快速的将长度向的液体快速引流回蒸发段，使均温板具有更快的热响应能力和更好的均温性。
34.本实用新型的均温板可用于制备平面均温板、立体均温板、吹胀板、虹吸散热器等，其相变液体可以是去离子水与甲醇/乙醇多种比例混合物等。
35.实施例1
36.如图1-10和图13所示，一种均温板，包括由下至上依次设置且相适配的下壳体1和
上壳体2，下壳体1和上壳体2面面相对且二者之间形成空腔，上壳体2朝向下壳体1的一面设置编织网目21，编织网目21与上壳体2内表面烧结结合，使均温板具有较好的储液、抗重力、强毛细力效果，下壳体1设计成平板状，下壳体1朝向上壳体2的一面设置金属粉末3，金属粉末3与下壳体1相接触的表面烧结结合，使均温板具有较好的储液能力、传液速度、强毛细力效果，下壳体1的受热部位设置若干个金属圆柱5，金属圆柱5底部与下壳体1直接接触，金属粉末3上不设置金属圆柱5，金属粉末3上间隔设置若干个金属粉柱7，金属圆柱5具有上下壳体传热、上下壳体强度支撑效果，每个金属圆柱5外壁均套设有金属粉环6，金属粉环6底部与金属粉末3顶面相接，下壳体1中部两端且位于金属粉末3上方横向对称设置有编织线束4，编织线束4局部覆盖金属粉末3，编织线束4两端均不与下壳体1两端内壁接触，编织线束4不与金属粉环6接触且二者之间存在合适的距离，编织网目21与编织线束4、金属粉柱7、金属粉环6相互适配，编织线束4、金属粉柱5、金属粉环6顶部齐平，金属粉柱7、金属粉环6均与金属粉末3及编织网目21及烧结，使均温板具有较好的上下回水能力、传液速度、强毛细力、强度支撑效果，能快速的将上层冷却的液体快速引流回蒸发段，使均温板具有更快的热响应能力和更好的均温性，并能有效的支撑上下壳体，保证有足够的相变传热通道。
37.将上壳体2盖于下壳体1上后，如图8所示，通过设置具有一定高度的金属圆柱5、金属粉环6及金属粉柱7，使得下壳体1和上壳体2之间形成空腔，其内的相变液体可以是去离子水与甲醇/乙醇多种比例混合物等，编织网目21与编织线束4、金属圆柱5、金属粉柱7、金属粉环6烧结后，液态相变介质能快的回到蒸发段，即具有了蒸发段要求强储液和强回液量要求。编织线束4与上壳体2的编织网目21及下壳体1的金属粉末3烧结贴合后具有较好的线性传液量、传液速度、强毛细力效果，提升了长度向液体传输能力，使得其更好的应对高热流工况，能快速的将长度向的液体快速引流回蒸发段，使均温板具有更快的热响应能力和更好的均温性，使用本实施例的均温板可对应功率600w、热密度35w/cm2的工况，如图13所示。
38.作为具体的一种实施方式，下壳体1和上壳体2是由焊接或通过原子扩散进行结合，下壳体1和上壳体2的厚度分别为0.2～1.6mm，上、下壳体加工可以是冲压、铸造、锻造、铣削等。
39.下壳体1材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
40.上壳体2材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
41.编织网目21规格为80～600目/英寸，材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
42.金属粉末3的粒径规格为20～250μm，烧结厚度为0.2～1.2mm，金属粉末3材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
43.编织线束4规格在120～600丝/束间，数量为2～12束，材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
44.金属圆柱5直径为3～6mm，由粒径规格为20～250μm的金属粉制成，金属圆柱5材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
45.金属粉环6由粒径规格为20～250μm的金属粉制成，金属粉环6材质可以是铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
46.金属粉柱7由粒径规格为20～250μm的金属粉制成，其材质可以是铜、铜合金、铝、
铝合金、钛、钛合金、镁合金、不锈钢材料。
47.作为具体的一种实施方式，本实施例的均温板可用于制备平面均温板、立体均温板、吹胀板、虹吸散热器等。
48.作为更具体的一种实施方式，本实施例的均温板的长*宽*高为280mm*120mm*4mm；下壳体1和上壳体2均采用铜制成，厚度均为1mm；金属粉末3采用铜粉，粒径为125-250μm；金属圆柱5采用铜，直径4mm；金属粉环6采用铜材质，粒径125～250μm，内径4mm，外径7mm；金属粉柱采用铜材质，粒径125～250μm，直径3mm；编织线束4使用规格在300丝/束，数量6束；编织网目21使用规格200目/英寸。
49.实施例2
50.本实施例与实施例1的区别在于，本实用新型的下壳体1为中部下凹的板状结构，编织线束4截面呈z型，且编织线束4不与金属粉环6接触。
51.余同实施例1。
52.本实用新型未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可，在此不做赘述。
53.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。