一种具有高气泡成核位点密度的高温热管及其一体化制备方法
知识产权简介
本发明属于增材制造技术领域，具体公开了一种具有高气泡成核位点密度的高温热管及其一体化制备方法。所述高温热管具有针对蒸发段工作原理的特殊吸液芯结构设计，采用镍基高温合金并通过激光粉末床熔融技术制造，吸液芯与管壁分别进行了独立的工艺参数调控。所述高温热管吸液芯部分具有多孔骨架与骨架上的粘连金属粉末层，多孔骨架的横截面均为规则形状，孔径大于100μm，形成开放的通孔；粘连金属粉末粒径在1-50μm，是均匀分布在骨架表面的薄层。所述高温热管的管壁部分致密无孔隙，与吸液芯部分紧密结合，具有良好的接触与热传递性能。本发明提供的制备方法能够在高温热管吸液芯部分的多孔骨架表面均匀形成粘连金属粉末层，这些金属粉末与骨架间形成的V形沟槽与棱角提供大量的气泡成核位点，显著降低气泡表面能，极大提升液体工质蒸发效率；同时本发明对致密管壁和多孔吸液芯进行了独立的工艺参数调控，实现了热管管壁与吸液芯的一体化成型，有利于降低界面热阻，进一步提高高温热管传热性能。
转化前景
本发明具体涉及一种具有高气泡成核位点密度的高温热管及其一体化制备方法。优势在于能够显著改善了吸液芯和热管管壁的接触质量，降低接触热阻，进一步提高了热管的蒸发性能。所述实施例在相同加热条件下，启动时间仅为3.8min，为对照组的45.8%，热响应速度有显著提升；同时，热阻降低到0.0257 K/W，为对比例1的29.5%，有效热导率提高到11892 W/(m•K)，为对比例的2.4倍，传热性能显著提升。 本发明有望满足极端工况下的高效散热需求，即通过显著提升高温热管相变传热性能，同时通过致密管壁与多孔吸液芯的一体化制造，降低界面热阻，实现突破现有热管瓶颈，推动增材制造高性能高温热管在热管理器件中的工程化应用。在实现途径上，本发明仅通过精细的激光参数调控来实现目标结构的制造，工艺成熟，成本可控，具备良好的规模化生产潜力。