[发明专利]一种梯度直径铜纤维毛细芯

说明书

本发明属于相变传热与流动技术领域，提供一种梯度直径铜纤维毛细芯，包括纤维束，所述纤维束包括直径不同的第一铜纤维、第二铜纤维。多组纤维束交叉编织成纤维管。所述纤维管压扁成为毛细芯。多组纤维束交叉编织的夹角θ为20°‑60°。本发明梯度直径铜纤维毛细芯，能够克服传统热管流动阻力和毛细力之间的矛盾，使得热管和均热板具有毛细压力大、流动阻力小、均温性好，散热性能高等优点。

技术领域

本发明属于相变传热与流动技术领域，尤其涉及一种梯度直径铜纤维毛细芯，可应用于5G通讯、6G通讯、便携式或台式电脑、数据中心、卫星、AI通讯、和工业控制等高热流密度电子器件散热领域。

背景技术

热管是一种具有高导热的散热装置，它由管壳、吸液芯和端盖组成，在热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从蒸汽通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细芯的毛细抽吸作用下，液体回流到蒸发段，如此完成一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。

热管毛细芯提供了系统运行的动力，是其关键部件。由于热管内部空间狭小，使得流体流动、热量输运受到限制，而现有毛细芯的相变传热与流动阻力缺少优化，此种毛细芯的毛细驱动力弱，液体流动阻力大，导致热阻大，热管的热输送能力差。

发明内容

本发明是针对上述现有技术中的不足，提供一种梯度直径铜纤维毛细芯，能够克服传统热管流动阻力和毛细力之间的矛盾，使得热管和均热板具有毛细压力大、流动阻力小、均温性好，散热性能高等优点。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：

本发明提供了一种梯度直径铜纤维毛细芯，包括纤维束，所述纤维束包括直径不同的第一铜纤维、第二铜纤维。

作为本发明的优选方案，所述纤维束由3-10根铜纤维并排组成。

作为本发明的优选方案，多组纤维束交叉编织成纤维管。

作为本发明的优选方案，所述纤维管压扁成为毛细芯。

作为本发明的优选方案，所述毛细芯包括一层、两层或者多层纤维管。

作为本发明的优选方案，所述毛细芯的高度H为0.10-0.50mm。

作为本发明的优选方案，所述毛细芯的高度H为0.22 mm。

作为本发明的优选方案，所述毛细芯的宽度L为0.5-5 mm。

作为本发明的优选方案，所述毛细芯的宽度L为2 mm。

作为本发明的优选方案，所述铜纤维的直径Ф为0.02-0.05 mm。

作为本发明的优选方案，多组纤维束交叉编织的夹角θ为20°-60°。

作为本发明的优选方案，多组纤维束交叉编织的夹角θ为30°。

本发明提供的毛细芯采用梯度直径铜纤维束交叉编织结构设计的方法，利用较大直径的铜纤维束来降低流动阻力，较小直径的铜纤维束来提高毛细循环动力，大幅提高热管和均热板内部的传热性能，该毛细芯高度和热管或者均热板中气体空腔的高度相同，直接连接上下表面，同时可以起到支撑管体的作用，降低热管和均热板的管壁厚度要求。在材料选择方面，梯度毛细芯采用导热系数较大的铜材料或者其他亲水性纤维材料来加强导热，也可以通过电镀技术，改善纤维的亲水特性，从而提高毛细输运效果。此外，该设计非常方便于根据具体传热需求，通过增加热管宽度但是不改变热管高度线性扩展毛细芯的数量，进一步强化热管的传热效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的铜纤维束应用在超薄热管或均热板中的结构示意图。

图2是本发明实施例一提供的铜纤维束交叉编织的结构示意图。