[发明专利]一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法

权利要求书

1.一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤；

S1：微通道分析

通过多通道、高肋片以及长通道减小流体对流和热量热阻，增大传导和扩散热阻，微通道和肋片的宽度小，在有限的体积内排布多通道，并增大对流换热系数，减小对流热阻；

S2：热沉材料选择

选用铜作为热沉材料，微通道热沉分成不同组件加工，盖板和热沉侧面上的测温孔分别采用精细车削和钳工，微通道通过机械线切割加工；

S3：微通道表面处理

微通道成型后先通过机械打磨对表面进行预处理，然后在通过化学浸泡加超声波法去除热沉表面；

S4：微通道封装

微通道热沉组件之间采用特制粘铜胶粘结，在室温下固化24h，并将热沉组件安装在配套支架座上；

S56：减小晶体热阻

增加热沉和晶体之间的压力，使热沉、锢和晶体交界面上的突出部分变形，减小缝隙增大接触面，在热沉与晶体之间填充导热硅脂，采用锢焊技术将晶体与紫铜热沉通过锢焊料焊接。

2.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S2中，微通道宽度下限0.2mm，肋片宽度下限0.8mm。

3.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S3中，通过化学浸泡加超声波法去除热沉表面的油渍以及锈层。

4.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S3中，化学浸泡包括使用丙酮、盐酸、硫酸、硝酸、盐酸以及重铬酸钾对微通道进行化学处理。

5.根据权利要求3所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述油渍包括来加工过程中添加的冷却油以及润滑油，锈层为棕红色或绿色，包括氧化亚(Cu20)，氧化铜(Cu0)、碱式碳酸铜[Cu2C03(OH)2〕和氢氧化铜[Cu(OH)2〕。

6.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S1中，流体对流状态实际流体具有粘性，粘性流体质点间发生相对滑移时，产生相互作用的切向阻力，对流体的流动形态产生影响，层流时流体微团沿着主流方向作有规则的分层流动，而湍流时流体各部分之间发生剧烈的混合。

7.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S2中，微通道的换热系数与通道的当量直径成反比，减小通道的当量直径，确定微通通道结构，微通道特有的尺度效应，结构的复杂，流场在微通道入口段和出口段的急剧变化，微通道当量直径在几百个微米。

8.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S2中，微通道导热热阻通过减小底板厚度和肋片高度减小，对流热阻对流热阻指微通道热沉固体壁面与流体的界面对流换热时产生的对流热阻，增大微通道与流体的对流面积及对流换热系数减小对流热阻。

9.根据权利要求1所述的一种超低温激光器防冻液快速制冷的方法，其特征在于：所述步骤S5中，晶体用锢箔包裹后机械固定在紫铜热沉上，在热沉与锢及锢与晶体之间由于缝隙的存在而产生接触热阻，增加热沉和晶体之间的压力，使热沉、锢和晶体交界面上的突出部分变形，减小缝隙增大接触面，传导热阻是热量经微通道热沉的底板流向肋片过程中的热阻。