[发明专利]相变抑制传热板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于传热技术领域，特别是涉及一种相变抑制传热板及其制造方法。

背景技术

相变抑制(PCI)传热技术，是一种通过控制密闭体系中传热介质微结构状态而实现高效传热的技术。具有高传热速率和高热流密度。可广泛应用于航空航天、电力电子、通讯、计算机、高铁、电动汽车、太阳能和风电等行业。

目前，相变抑制传热板均为两层或三层的复合板式结构，所述相变抑制传热板的热超导管路均通过吹胀工艺形成。但随着技术的发展，当所述超薄相变抑制传热板应用于在狭窄空间内热源散热的场合时，比如平板电脑热源用传热板，要求相变抑制传热板的热流密度小，要求相变抑制传热板每一层板材的厚度小于0.5mm，槽道宽度小于2.5毫米。现有技术中，一般使用石墨印刷工艺定义槽道的形状，按现有相变抑制传热板工艺，板材厚度小于等于0.5mm时，打毛工序报废率太高，较难保证质量；槽道宽度小于2.5毫米时，印刷工序容易出现断墨，槽道不通；生产成本较高。同时，当相变抑制传热板应用于要求较高热流密度时，比如CPU处理器用传热板，为增加相变抑制传热板的热流密度，相变抑制传热板需与散热翅片组配合使用，散热翅片通过焊接工艺焊接到所述相变抑制传热板的表面。散热翅片组与相变抑制传热板配合使用存在工艺较为复杂、成本较高、热阻损耗大等问题。限制了相变抑制传热板在很多领域产品上的应用。因此迫切需要开发一种低成本的相变抑制传热板。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种相变抑制传热板及其制造方法，用于解决现有技术中当相变抑制传热板厚度较小，槽道宽度较小时存在的打毛工序报废率高、印刷工序容易出现断墨、难以保证质量、生产成本较高的问题，以及为了增强热流密度，相变抑制传热板需与散热翅片组配合使用而导致的工艺复杂、成本较高、热阻损耗大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种相变抑制传热板，所述相变抑制传热板为包括第一板材、第二板材及第三板材的复合板式结构；所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置；

所述第一板材与所述第二板材之间形成有具有特定结构形状的热超导管路，所述热超导管路包括位于所述第一板材表面的第一刻蚀槽道及位于所述第二板材表面的与所述第一槽道相对应的第二刻蚀槽道；所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质；

所述第二板材与所述第三板材之间形成有具有特定形状的强制散热通道。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一刻蚀槽道及所述第二刻蚀槽道均通过刻蚀工艺形成。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述强制散热通道通过冲压工艺形成，所述第三板材表面形成有与所述强制散热通道相对应的凸起结构。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一板材与所述第二板材通过扩散焊工艺复合在一起；所述第二板材与所述第三板材通过扩散焊工艺复合在一起。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述热超导管路的形状为六边形蜂窝状、圆形蜂窝状、四边形蜂窝状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、纵横交错的网状或其中任一种以上的任意组合。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述强制散热通道的横向尺寸大于所述热超导管路的横向尺寸。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述强制散热通道一端设有强制散热通道进口，另一端设有强制散热通道出口，以将所述强制散热通道与外部相连通。

作为本发明的相变抑制传热板的一种优选方案，所述第一板材及所述第二板材内还设有通孔，位于所述第一板材内的所述通孔与位于所述第二板材内的所述通孔一一对应设置。

本发明还提供一种相变抑制传热板的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：

提供第一板材，在所述第一板材一表面形成第一刻蚀槽道；

提供第二板材，在所述第二板材一表面形成与所述第一刻蚀槽道相对应的第二刻蚀槽道；

提供第三板材，将所述第三板材进行模具冲压工艺，在所述第三板材一表面形成强制散热通道的同时，在所述第三板材另一表面形成与所述强制散热通道相对应的凸起结构；

将所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次叠置，其中，所述第一板材形成有所述第一刻蚀槽道的一面与所述第二板材形成有第二刻蚀槽道的一面贴合并对齐；

将所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材复合以形成复合板式结构的相变抑制传热板，所述第一刻蚀槽道及所述第二刻蚀槽道共同构成所述相变抑制传热板内的热超导管路；