毛細芯的擴散焊制備方法及制備系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種毛細芯的擴散焊制備方法及制備系統，屬于熱管零部件加工技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著電子技術的迅速發展，電子器件不斷高頻化和高速化，集成電路則不斷密集化和小型化，使得電子器件產生熱量的熱流密度快速增大。隨著大規模集成電路集成密度的不斷提高，電子器件的冷卻問題越來越突出。據統計，當前電子器件損壞的主要原因是熱損壞，也就是工作溫度超過允許的數值，因而電子器件的有效散熱方法已成為獲得新一代產品的關鍵問題之一。
[0003]環路熱管是一種利用相變原理進行換熱的高效傳熱元件，通過內部工質的相變換熱進行冷熱源間熱量傳遞，其由于具有緊湊性、可靠性、靈活性、高散熱效率、高穩定性等優勢，成為電子技術領域的重要散熱技術。
[0004]毛細芯是環路熱管中的重要部件，也是影響環路熱管傳熱性能的關鍵部分。其一般位于環路熱管的蒸發器中，當熱量從蒸發段傳入時，毛細芯內的工質受熱蒸發變成蒸汽流動到冷凝段，工質相變形成汽液分界的彎月面從而產生毛細抽吸力;然后蒸汽在冷凝段接觸到冷的毛細芯表面，放出熱量冷凝為液體，在毛細芯的毛細抽吸力的作用下，開始新的循環。如此不斷循環，從而實現熱量的傳遞和對溫度的控制。
[0005]孔隙率是毛細芯性能的好壞的重要影響因素，一些性能甚至還可以表示成孔隙率的函數，通過優化毛細芯的孔隙率，將直接影響整個環路熱管的運行性能。當孔隙率過大時，有效毛細孔徑則較小，雖然毛細抽吸力增大，但是會引起毛細芯的滲透率過低；當空隙率過小時，有效毛細孔徑則較大，滲透率雖增大，但會降低毛細抽吸力。此外，機械強度也是毛細芯的結構穩定性的重要因素，但是孔隙率越大時對應的機械強度往往越差。因此，在保證機械強度的同時，又要滿足孔隙率的要求，無疑大大增大了毛細芯的制備難度。
[0006]在制備毛細芯的傳統粉末燒結法中，一般利用改變燒結壓力或添加燒結揮發性有機物來改變毛細芯的孔隙率。改變燒結壓力來控制孔隙率的方法中，受燒結粉末顆粒度的影響，孔隙率可控范圍很小，很難滿足毛細芯的結構要求;而添加燒結揮發性有機物來改變孔隙率的方法中，不僅釋放的氣體/揮發性物質影響毛細芯的機械強度，而且所生成的孔徑較大且分布不均勻，造孔過程難于控制，甚至會出現孔路阻塞不通的情況。
[0007]因此，如何解決現有技術中孔隙率、孔徑分布及機械強度很難滿足的問題，是毛細芯制備過程中一個非常重要的研究課題。
【發明內容】
[0008]為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種毛細芯的擴散焊制備方法及制備系統，用于制造多孔結構毛細芯，可解決毛細芯難于制備，孔隙率不易控制，孔隙不均勻的難題。
[0009]為實現上述發明目的之一，本發明一實施方式提供了一種毛細芯的擴散焊制備方法，包括步驟:
于多個毛坯板上分別形成多個孔洞；
將多個所述毛坯板對齊堆疊并置于模具的型腔內，相鄰的所述毛坯板上對應的所述孔洞對齊；
加熱并加壓所述模具，所述模具擠壓多個所述毛坯板，使相鄰的所述毛坯板之間擴散連接且對應的所述孔洞相連通而形成毛細芯；
停止加熱加壓，取出所述毛細芯。
[0010]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“于多個毛坯板上分別形成多個孔洞”具體包括:
按照孔隙率的要求，計算并得到在多個毛坯板上打孔的預設位置及孔徑；
根據所述孔徑采用高速沖裁方式在所述預設位置處形成孔洞。
[0011]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“于多個毛坯板上分別形成多個孔洞”之后還包括步驟:
去除每個所述毛坯板表面的油污和/或氧化層；
烘干所述毛坯板。
[0012]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“加熱并加壓所述模具，所述模具擠壓多個所述毛坯板，使相鄰的所述毛坯板之間擴散連接且對應的所述孔洞相連通而形成毛細芯”具體包括:
對所述型腔抽真空；
加熱所述模具至第一溫度并恒溫第一時間段；
對所述模具加壓至所述模具的受力壓強達到第一壓強并恒壓第二時間段，在對所述模具加壓的過程中，所述模具擠壓多個所述毛坯板，使相鄰的所述毛坯板之間擴散連接且對應的所述孔洞相連通而形成毛細芯。
[0013]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“加熱所述模具至第一溫度并恒溫第一時間段”具體包括:
加熱所述模具，使所述模具的溫度按照溫度加載曲線變化;其中，所述溫度加載曲線包括升溫階段和位于所述升溫階段之后的恒溫階段，所述升溫階段包括至少一個第一上升階段，所述恒溫階段的溫度為第一溫度且持續第一時間段。
[0014]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述過程包括:
對所述模具加壓，使所述模具的受力壓強按照壓強加載曲線變化;其中，所述壓強加載曲線包括升壓階段和位于所述升壓階段之后的恒壓階段，所述升壓階段包括至少一個第二上升階段，所述恒壓階段的壓強為第一壓強且持續第二時間段。
[0015]作為本發明一實施方式的進一步改進，
所述步驟“于多個毛坯板上分別形成多個孔洞”之后還包括步驟:
在至少一個所述毛坯板的表面的橫向孔預設位處涂覆隔離劑；
所述步驟“加熱并加壓所述模具，所述模具擠壓多個所述毛坯板，使相鄰的所述毛坯板之間擴散連接且對應的所述孔洞相連通而形成毛細芯”具體包括:
加熱所述模具； 加壓所述模具，所述模具擠壓多個所述毛坯板，相鄰的所述毛坯板之間于相接觸的位置處擴散連接且對應的所述孔洞相連通成縱向孔，涂覆有所述隔離劑的所述橫向孔預設位與相鄰所述毛坯板保持分離成為橫向孔，以形成毛細芯。
[0016]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述隔離劑為陶瓷材料。
[0017]為實現上述發明目的之一，本發明一實施方式還提供了一種毛細芯的擴散焊制備系統，所述制備系統包括:
高速沖裁裝置，用于在多個毛坯板上分別沖裁形成多個孔洞；
模具，包括用于容置多個所述毛坯板的型腔、定位件、以及相對設置的上內壁和下內壁，其中，當多個所述毛坯板堆疊于所述型腔內時，所述定位件對所述毛坯板定位以使所述毛還板逐一對齊且對應的所述孔洞對齊；
加熱器，用于對所述模具進行加熱；
加壓裝置，用于對所述模具加壓；
其中，所述加熱器對所述模具加熱后，當所述加壓裝置對所述模具加壓時，所述上內壁和所述下內壁可分別擠壓多個所述毛坯板，以使相鄰的所述毛坯板之間擴散連接且對應的所述孔洞相連通而形成毛細芯。
[0018]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述制備系統還包括控制模塊，所述控制模塊被配置為，檢測所述模具的溫度并控制所述加熱器加熱所述模具，使所述模具的溫度按照溫度加載曲線變化，其中，所述溫度加載曲線包括升溫階段和位于所述升溫階段之后的恒溫階段，所述升溫階段包括至少一個第一上升階段，所述恒溫階段的溫度為第一溫度且持續第一時間段；
所述控制模塊還被配置為，控制所述加壓裝置向所述模具加壓，使所述模具的受力壓強按照壓強加載曲線變化;其中，所述壓強加載曲線包括升壓階段和位于所述升壓階段之后的恒壓階段，所述升壓階段包括至少一個第二上升階段，所述恒壓階段的壓強為第一壓強且持續第二時間段。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下有益技術效果:采用毛坯板打孔和擴散焊工藝，可以按照預定需求很好的控制孔隙率，而且擴散焊工藝獲得的毛細芯的孔徑均勻，尺寸精度高，孔路通暢滲透率高;直接采用毛坯板作原材料，制備的毛細芯成品的機械強度大，結構穩定性強;而且制作成本大大降低，操作簡單易于自動化。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明一實施方式的毛細芯的擴散焊制備方法的流程圖；
圖2是本發明一實施方式的具有孔洞的毛坯板的結構示意圖；
圖3是本發明一實施方式的溫度加載曲線的示意圖；
圖4是本發明一實施方式的壓強加載曲線的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本發明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護范圍內。
[0022]參看圖1，圖1是本發明一實施方式的毛細芯的擴散焊制備方法的流程圖。
[0023]本發明一實施方式提供的毛細芯的擴