納米孿晶銅片的制備方法、納米孿晶銅片、蒸發(fā)器和冰箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及家用電器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種納米孿晶銅片的制備方法、一種納米孿晶銅片、一種蒸發(fā)器和一種冰箱。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，翅片蒸發(fā)器采用銅管(不銹鋼)穿鋁片(或銅片)的方式做成，而翅片式蒸發(fā)器作為熱交換器，其熱交換效率主要取決于該翅片式蒸發(fā)器中銅管(不銹鋼)以及鋁片(或銅片)的熱交換效率。常規(guī)的高導(dǎo)熱性材料，如純銅(Cu)、銀(Ag)等，其屈服強度很低(小于10Mpa)，但可以通過多種強化方式(如，晶粒細化、冷加工、固溶強化等)提高金屬材料的強度，然而，往往會在材料中引入大量的缺陷，從而顯著的增大了對電子的散射作用，繼而造成金屬導(dǎo)熱性能的大幅度下降，比如，當晶粒尺寸細化為25nm時，純銅樣品的屈服強度比傳統(tǒng)晶粒材料高一個數(shù)量級，但室溫熱導(dǎo)率僅為后者的三分之一。
[0003]孿晶界是一種特殊的低能界面，其界面能約為普通大角晶界的十分之一。而研宄表明，孿晶界能夠像普通大角晶界一樣有效阻礙位錯的運動，且與普通大角晶界相比，孿晶界對傳導(dǎo)電子的散射作用要小得多。同時，實驗結(jié)果表明，納米孿晶結(jié)構(gòu)能顯著提高材料的強度和硬度，例如，用磁控濺射法制備孿晶片層平均寬度為5nm的銅樣品，其拉伸強度高達
1.2GPa，用脈沖電沉積技術(shù)制備的納米孿晶銅中，在保證樣品晶粒尺寸(約400-500nm)和組織結(jié)構(gòu)不變的前提下，當孿晶片層厚度從10nm減小至15nm時，材料強度得到顯著提高。
[0004]另外，在純銅中引入納米尺度共格孿晶界后，其強度提高了一個數(shù)量級，但對導(dǎo)電性的影響甚微，并且，魏德曼-弗蘭茲定律指出在不太低((TC以上)的溫度下，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)與電導(dǎo)率之比正比于溫度，其中，比例常數(shù)的值不依賴于具體的金屬，也就是說，在純銅中引入納米尺度共格孿晶后，不僅對導(dǎo)電性影響甚微、同時對導(dǎo)熱性也影響甚微，同時純銅的強度能夠提高一個數(shù)量級。
[0005]雖然，孿晶結(jié)構(gòu)在金屬材料中并不罕見，而且，目前納米尺度孿晶結(jié)構(gòu)可以通過以下制備技術(shù)獲得:電解沉積技術(shù)、磁控濺射沉積技術(shù)、塑性變形技術(shù)或退火再結(jié)晶和相變技術(shù)等，但是，上述沉積工藝制備的多為納米孿晶薄膜樣品。
[0006]因此，如何制備出高密度納米尺度的納米孿晶銅片，并將其應(yīng)用于制備出輕質(zhì)化、高導(dǎo)熱性和高強度的蒸發(fā)器，以提高產(chǎn)品性能及質(zhì)量成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0008]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出了一種納米孿晶銅片的制備方法。
[0009]本發(fā)明的另一個目的在于提出了一種納米孿晶銅片。
[0010]本發(fā)明的又一個目的在于提出了一種蒸發(fā)器。
[0011]本發(fā)明的再一個目的在于提出了一種冰箱。
[0012]為實現(xiàn)上述至少目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實施例，提出了一種納米孿晶銅片的制備方法，包括:制備納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體；對所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體進行退火處理；將經(jīng)過退火處理的所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體加工成薄片，以得到納米孿晶銅片。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，通過將制備出的納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體進行退火、加工成薄片，即可制得高密度納米尺度的孿晶銅片，該納米孿晶銅片不僅具有足夠的強度，同時還具有良好導(dǎo)熱性能。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，制備所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體，具體包括:通過Dro工藝按預(yù)設(shè)應(yīng)變速率和第一預(yù)設(shè)溫度對純銅進行處理，以使所述純銅誘發(fā)孿生，得到所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，可以利用Dro (Dynamicplastic deformat1n，動態(tài)塑性變形)工藝按預(yù)設(shè)應(yīng)變速率和預(yù)設(shè)溫度對純銅進行處理，以使純銅誘發(fā)孿生，進而用于制備納米孿晶銅片的納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體，其中，預(yù)設(shè)應(yīng)變速率和預(yù)設(shè)溫度可以根據(jù)實際情況進行限定，而DH)工藝是指動態(tài)塑性變形技術(shù)，通過依據(jù)應(yīng)變速率的大小，在應(yīng)變速率低于KT5iT1時為靜態(tài)塑性變形，在應(yīng)變速率處于KT5iT1到10°_5S4為準靜態(tài)塑性變形，而在應(yīng)變速率高于10 2S4時為動態(tài)塑性變形，同時也有人將在液氮溫度下的高應(yīng)變速率動態(tài)加載的塑性變形方法定義為動態(tài)塑性變形法，與準靜態(tài)和靜態(tài)塑性變形相比，DPD工藝具有高應(yīng)變速率、高能量、變形時間極短等特點，因此，優(yōu)選采用DH)工藝制備塊體的納米結(jié)構(gòu)金屬，其特征微觀結(jié)構(gòu)由鑲嵌于納米晶基體上的納米孿晶束復(fù)合結(jié)構(gòu)組成，又由于高密度晶界和孿晶界二者的強化作用，制備出的納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體具有高強度。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，對所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體進行退火處理，具體包括:按第二預(yù)設(shè)溫度對所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體進行預(yù)設(shè)時間的退火。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，通過對制備得到的納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體進行預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度的退火處理，以釋放應(yīng)力、增加金屬材料的延展性和韌性，以及產(chǎn)生特殊顯微結(jié)構(gòu)，以進一步增強納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體的強度，而預(yù)設(shè)時間和預(yù)設(shè)溫度可以根據(jù)具體情況及進行設(shè)定。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，將經(jīng)過退火處理的所述納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體加工成所述納米孿晶銅片的過程的加工溫度小于或等于第三預(yù)設(shè)溫度；以及所述第三預(yù)設(shè)溫度為200°C。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，將經(jīng)過退火處理的納米孿晶結(jié)構(gòu)純銅金屬塊體加工成納米孿晶銅片的過程溫度應(yīng)小于或等于第三預(yù)設(shè)溫度，優(yōu)選地，為200°C，當然也可以根據(jù)具體情況設(shè)置其他溫度，如此，以確保加工獲得高強度及導(dǎo)熱性能良好的納米孿晶銅片。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)應(yīng)變速率的取值范圍為:13s-1?5X10 3S-1;所述第一預(yù)設(shè)溫度的取值范圍為:-10°C?10°C。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，預(yù)設(shè)應(yīng)變速率的取值范圍優(yōu)選地為:1Y1?5X10 3s_S第一預(yù)設(shè)溫度的取值范圍優(yōu)選地為:-10°C?10°C，即在高應(yīng)變速率和/或低溫變形環(huán)境下，短時間內(nèi)使純銅誘發(fā)孿生，當然，預(yù)設(shè)應(yīng)變速率和第一預(yù)設(shè)溫度的取值范圍包括上述優(yōu)選地數(shù)值范圍但不限于此。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二預(yù)設(shè)溫度的取值范圍為:300°C?400°C ;所述預(yù)設(shè)時間為2小時。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片的制備方法，退火處理的優(yōu)選溫度范圍為300°C?400°C，優(yōu)選退火時間為2小時，但第二預(yù)設(shè)溫度和預(yù)設(shè)時間的取值范圍并不限于此。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實施例，提出了一種納米孿晶銅片，采用上述技術(shù)方案中任一項所述的納米孿晶銅片的制備方法制備而成。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片，通過上述納米孿晶銅片的制備方法制得，具有足夠的強度以及良好導(dǎo)熱性能。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述納米孿晶銅片的厚度取值范圍為:0.02毫米?0.05毫米。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的實施例的納米孿晶銅片，制備得到的納米孿晶銅片的厚度優(yōu)選取值范圍為:0.02毫米?0.05毫米，如此，即可以將更多的該納米孿晶銅片安裝到蒸發(fā)器上，同時可以確保蒸發(fā)器的輕質(zhì)化。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第三方面的實施例，提出了一種蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器的制備材料包括:銅管和上述技術(shù)方案中任一項所述的納米孿晶銅片。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實施例的蒸發(fā)器，通過將銅管和納米孿晶銅片進行組合(當然還可以根據(jù)具體情況增加其他材料)，以得到輕質(zhì)化、高導(dǎo)熱性和高強度的蒸發(fā)器，即銅管穿超薄納米孿晶銅片式蒸發(fā)器，進而提高產(chǎn)品性能及質(zhì)量。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的第四方面的實施例，提出了一種冰箱，包括上述技術(shù)方案中所述的蒸發(fā)器，因此，該冰箱具有和上述技術(shù)方案中所述的蒸發(fā)器相同的技術(shù)效果，這里不再贅述。
[0031]通過本發(fā)明，可以制備出高密度納米尺度的納米孿晶銅片，并通過將大量的納米孿晶銅片與銅管組合，以制備出輕質(zhì)化、高導(dǎo)熱性和高強度的蒸發(fā)器，進而提高了產(chǎn)品性能及質(zhì)量。
【附圖說明】
[0032]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0033]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的納米孿晶銅片制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[003