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专利号: 2024111106751
申请人: 西安石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于蒸发器包括下壳体(1)、弧形基板(2)、蒸汽槽道(3)、液体注入口(4)、梯度毛细芯(5)、储液室(6)、上端盖(7)、蒸汽腔(8)、蒸汽出口(9);所述上端盖(7)与下壳体(1)固定连接,内部形成空腔,弧形基板(2)、梯度毛细芯(5)设置在空腔内;所述梯度毛细芯(5)与上端盖(7)形成储液室(6),并在上端盖(7)上开有液体注入口(4);下壳体(1)侧壁与弧形基板(2)之间的空间形成蒸汽腔(8),用于收集蒸汽;所述弧形基板(2)与下壳体(1)紧密接触,并在弧形基板(2)上开有多个垂直于弦长的蒸汽槽道(3);梯度毛细芯(5)与弧形基板(2)上表面、下壳体(1)的侧壁紧密接触;梯度毛细芯(5)中的工质受热汽化后形成的蒸汽从蒸汽槽道(3)流出,在蒸汽腔(8)中汇集;所述下壳体(1)的侧壁上设有与蒸汽腔(8)互通的蒸汽出口(9),蒸汽出口(9)与外部冷却装置连接;所述上端盖(7)与下壳体(1)均为方形结构,上端盖(7)与下壳体(1)通过焊接紧密连接;

一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备过程为:

步骤一,根据所要制备的平板型环路热管毛细芯蒸发器形状及规格尺寸,准备好蒸发器下壳体(1)和加工有蒸汽槽道(3)的弧形基板(2),在弧形基板(2)底部涂抹均匀的钎焊料后将之放到下壳体(1)内,使之与下壳体(1)底部和侧壁紧密结合;

步骤二,称取一定质量的碳酸氢铵粉末填充到步骤一中下壳体(1)内弧形基板(2)上的蒸汽槽道(3)和蒸汽腔(8)内,压平;

步骤三,称取一定质量的纯镍粉平铺到步骤二中下壳体(1)内弧形基板(2)的表面,再称取一定质量的造孔剂和纯镍粉的混合粉末平铺到上述纯镍粉末层的表面;

步骤四,在步骤三中得到的下壳体(1)内的粉末表面放置陶瓷压块,然后放入真空炉中‑2

进行烧结,烧结温度为700℃,保温时间为30 min,真空度优于5×10  Pa;最后随炉冷却,取掉陶瓷压块,得到毛细芯蒸发器半成品;

步骤五,将步骤四得到的蒸发器半成品与带有液体注入口(4)的上端盖(7)进行焊接组装,在下壳体(1)侧壁蒸汽腔(8)位置处开孔,即为蒸汽出口(9);最后得到蒸发器成品。

2.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于蒸发器下壳体(1)、梯度毛细芯(5)和带有蒸汽槽道(3)的弧形基板(2)整体烧结成型。

3.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于蒸发器内添加弧形基板(2),蒸汽槽道(3)开在弧形基板(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于下壳体(1)侧壁与弧形基板(2)之间留有蒸汽腔(8),蒸汽槽道(3)内的蒸汽沿着槽道(3)进入蒸汽腔(8)。

5.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于蒸发器下壳体(1)、弧形基板(2)和梯度毛细芯(5)整体烧结成型过程中,通过在其上部放置陶瓷压块来提供烧结压应力,烧结压应力范围为0.1 10 kPa;陶瓷压块大小与下壳体(1)内~部尺寸一致;烧结气氛是真空、氢气或者氩气中的一种,烧结温度范围为500 900℃。

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6.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于烧结前弧形基板(2)与下壳体(1)组装时,弧形基板(2)底部涂有均匀的钎焊膏,种类包括银铜钎焊膏、镍基钎焊膏和不锈钢钎焊膏,具体类型根据毛细芯蒸发器的烧结温度进行选择。

7.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,设置于下壳体(1)内的弧形基板(2)的形状为上凸弧形或下凹弧形。

8.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于通过调整蒸发器壳体的尺寸及形状,实现不同规格及异形平板型蒸发器的制备,蒸发器形状为正方形、长方形或者圆形中任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于梯度毛细芯(5)具有梯度孔结构特征,其孔结构成型通过在弧形基板(2)上部铺设不同粒径毛细芯粉末层实现,或者通过在不同毛细芯粉末层添加不同粒径、不同粒度的造孔剂实现;

弧形基板(2)上蒸汽槽道(3)所用的填充粉末与造孔剂相同或不同;造孔剂粉末是PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、NH4HCO3(碳酸氢铵)、PVA(聚乙烯醇)、NaCl(氯化钠)中的一种;造孔剂质量分数范围为3∼20%,粒径范围为13 50 μm。

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10.根据权利要求7所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于当造孔剂粉末或蒸汽槽道填充粉末为NaCl时,蒸发器整体烧结成型后需要进行脱盐处理。

11.根据权利要求7所述的一种平板型环路热管毛细芯蒸发器的制备方法,其特征在于梯度毛细芯(5)的材质为金属,材质种类是纯镍、镍基合金、纯铜或者不锈钢中的一种,毛细芯金属粉末粒径范围为0.3 6.0 μm;蒸发器壳体材质与梯度毛细芯(5)的材质相同或不同。

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