低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，包括如下步驟：步驟1，將膠膜原料在90℃溫度、30％濕度下預(yù)先烘烤60min，得到待用膠膜；步驟2，根據(jù)熱管實(shí)際尺寸，在熱管區(qū)域涂覆步驟1中得到的待用膠膜，同時(shí)控制熱管區(qū)域涂覆的膠膜氣泡數(shù)量。本發(fā)明具有如下有益效果：(1)能夠減小預(yù)埋熱管與蜂窩芯接觸熱阻，改善熱管傳熱性能，有利于單機(jī)散熱及實(shí)現(xiàn)等溫設(shè)計(jì)；(2)工藝手段簡(jiǎn)單，材料來(lái)源充分，易于實(shí)現(xiàn)，實(shí)施成本較低。
【專利說(shuō)明】低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于空間【技術(shù)領(lǐng)域】的熱管工藝，具體涉及一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法。

【背景技術(shù)】
[0002]熱管是一種利用工質(zhì)的蒸發(fā)、凝結(jié)相變和循環(huán)流動(dòng)而工作的器械。由于液體蒸發(fā)和凝結(jié)時(shí)的熱阻很小，因此利用熱管可實(shí)現(xiàn)在小溫差下傳遞大熱量。自1964年首次提出熱管概念以來(lái)，熱管技術(shù)得到充分的發(fā)展，并成功應(yīng)用于空間【技術(shù)領(lǐng)域】。由于熱管具有傳熱量大，結(jié)構(gòu)緊湊，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件和不消耗能源的突出特點(diǎn)，近十幾年已成為航天器熱控制的主要手段之一。目前衛(wèi)星上應(yīng)用最廣泛的熱管為鋁氨軸向槽道熱管。其管殼材料為鋁合金，內(nèi)部工質(zhì)為氨。使用的溫度范圍_60°C?90°C，最佳工作溫度范圍-30°C?60°C之間。
[0003]熱管在航天器上的應(yīng)用方式主要有預(yù)埋和外貼兩種。對(duì)于衛(wèi)星主散熱面及載荷安裝板，通過(guò)在板內(nèi)預(yù)埋熱管組成熱管網(wǎng)絡(luò)，拉平儀器之間的溫度，以實(shí)現(xiàn)等溫化設(shè)計(jì)思想。由于熱管高度不一致，表面凹凸不平，很容易在熱管與安裝板內(nèi)芯的接觸面上形成一定空隙，造成一定的接觸熱阻，據(jù)已有的研究，接觸熱阻占總熱阻的絕大部分，甚至超過(guò)99%，進(jìn)行工藝改進(jìn)的空間很大。該熱阻的存在不利于熱量在板芯與熱管之間的傳遞和平衡，限制了熱管作用的發(fā)揮。特別是對(duì)于衛(wèi)星南板、北板和載荷艙板等熱流較為集中區(qū)域，需要采用低接觸熱阻的熱管預(yù)埋工藝來(lái)減小接觸熱阻，降低單機(jī)溫度。
[0004]蜂窩板預(yù)埋熱管熱阻大小取決于蜂窩板預(yù)埋熱管的生產(chǎn)工藝，數(shù)值范圍較大，設(shè)計(jì)手冊(cè)中推薦為0.05?2V /W。傳統(tǒng)蜂窩板預(yù)埋熱管設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝為:蜂窩板上下表板均為0.3mm厚一層鋁蒙皮，預(yù)埋熱管高度與蜂窩芯相同，熱管通過(guò)0.15_厚的固體膠膜與上下層鋁蒙皮膠結(jié)復(fù)合。該工藝存在一些缺陷，造成熱阻偏大，主要體現(xiàn)在固體膠膜材料自身導(dǎo)熱性能較差，熱阻大；現(xiàn)有大部分預(yù)埋熱管產(chǎn)品實(shí)際高度比標(biāo)稱值偏小，且熱管各處高度存在一定偏差，同一厚度的固體膠膜不能適應(yīng)所有熱管，熱管部分區(qū)域可能存在缺膠現(xiàn)象，導(dǎo)致預(yù)埋熱管與蜂窩板上下表板之間的接觸熱阻大幅度增加；蜂窩板成型過(guò)程中膠膜容易產(chǎn)生氣體，氣體夾雜在預(yù)埋熱管與上下表板之間難以排放，也增加了預(yù)埋熱管與蜂窩板上下表板的接觸熱阻。因此，有必要針對(duì)以上方面展開(kāi)改進(jìn)，以有效降低熱管預(yù)埋熱阻。
[0005]目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類(lèi)似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó)內(nèi)外類(lèi)似的資料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，提出一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法。該方法在熱管工作原理及接觸熱阻影響傳熱機(jī)理基礎(chǔ)上，綜合考慮預(yù)埋熱管高度及其與蜂窩芯高度相對(duì)關(guān)系對(duì)接觸熱阻的影響規(guī)律而提出，具有更好地發(fā)揮熱管傳熱作用的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，包括如下步驟:
[0009]步驟I，對(duì)膠膜原料進(jìn)行預(yù)先烘烤，得到待用膠膜；
[0010]步驟2，根據(jù)熱管實(shí)際尺寸，在熱管區(qū)域涂覆步驟I中得到的待用膠膜，同時(shí)控制熱管區(qū)域涂覆的膠膜氣泡數(shù)量。
[0011]優(yōu)選地，所述預(yù)先烘烤條件為:在90°C溫度、30%濕度下預(yù)先烘烤60min。
[0012]優(yōu)選地，所述膠膜原料采用J133的高導(dǎo)熱液體膠膜。
[0013]優(yōu)選地，所述涂覆的膠膜厚度可根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際尺寸調(diào)整。
[0014]優(yōu)選地，所述涂覆的膠膜厚度為0.15mm。
[0015]優(yōu)選地，所述涂覆的膠膜氣泡數(shù)量小于等于3個(gè)/dm2。
[0016]優(yōu)選地，還包括設(shè)置于步驟I之前的步驟O:
[0017]步驟0，將熱管預(yù)埋在蜂窩板的上下表板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0019](I)能夠減小預(yù)埋熱管與蜂窩芯接觸熱阻，改善熱管傳熱性能，有利于單機(jī)散熱及實(shí)現(xiàn)等溫設(shè)計(jì)；
[0020](2)工藝手段簡(jiǎn)單，材料來(lái)源充分，易于實(shí)現(xiàn)，實(shí)施成本較低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0022]圖1是本發(fā)明低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法示意圖；
[0023]圖中，I為蜂窩芯,2為熱管,3為安裝板表板,4為膠膜。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0025]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，包括如下步驟:
[0026]步驟I，對(duì)膠膜原料進(jìn)行預(yù)先烘烤，得到待用膠膜；
[0027]步驟2，根據(jù)熱管實(shí)際尺寸，在熱管區(qū)域涂覆步驟I中得到的待用膠膜，同時(shí)控制熱管區(qū)域涂覆的膠膜氣泡數(shù)量。
[0028]進(jìn)一步地，所述預(yù)先烘烤條件為:在90°C溫度、30%濕度下預(yù)先烘烤60min。
[0029]進(jìn)一步地，所述膠膜原料采用J133的高導(dǎo)熱液體膠膜。
[0030]進(jìn)一步地，所述涂覆的膠膜厚度為0.15mm。
[0031]進(jìn)一步地，所述涂覆的膠膜氣泡數(shù)量小于等于3個(gè)/dm2。
[0032]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于步驟I之前的步驟O:
[0033]步驟0，將熱管預(yù)埋在蜂窩板的上下表板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
[0034]進(jìn)一步地,所述熱管為若干根,其中每一根熱管均為雙孔熱管,雙孔熱管的每一個(gè)孔均獨(dú)立構(gòu)成熱管。
[0035]下面對(duì)本實(shí)施例的具體案例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]在某衛(wèi)星熱控設(shè)計(jì)中，南板、北板和載荷艙北板的熱流較為集中，分別需預(yù)埋9根、10根、7根熱管，預(yù)埋熱管為雙孔熱管，每個(gè)孔均獨(dú)立構(gòu)成熱管，提高可靠性，并增大傳熱能力。
[0037]采用低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其實(shí)現(xiàn)方法是:
[0038]熱管區(qū)域膠膜采用了材料為J133的液體膠膜，其導(dǎo)熱系數(shù)為傳統(tǒng)膠膜材料J78B的3.1倍，膠膜涂覆時(shí)在90°C溫度、30%濕度下預(yù)先烘烤60min ；
[0039]根據(jù)熱管實(shí)際尺寸30*29.1，確定膠膜涂覆的厚度為0.15mm，涂覆時(shí)控制熱管區(qū)域膠膜氣泡數(shù)應(yīng)不大于3個(gè)/dm2。
[0040]在本實(shí)施例中:熱管區(qū)域膠膜采用高導(dǎo)熱液體膠膜，膠膜厚度可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品尺寸調(diào)整，膠膜涂覆時(shí)在90°C溫度、30%濕度下預(yù)先烘烤60min，控制熱管區(qū)域膠膜氣泡數(shù)應(yīng)不大于3個(gè)/dm2。
[0041]本實(shí)施例提供的低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，可有效減小接觸熱阻，有利于降低單機(jī)溫度，實(shí)現(xiàn)等溫設(shè)計(jì)。
[0042]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，對(duì)膠膜原料進(jìn)行預(yù)先烘烤，得到待用膠膜； 步驟2，根據(jù)熱管實(shí)際尺寸，在熱管區(qū)域涂覆步驟1中得到的待用膠膜，同時(shí)控制熱管區(qū)域涂覆的膠膜氣泡數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其特征在于，所述預(yù)先烘烤條件為:在90°C溫度、30%濕度下預(yù)先烘烤60min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其特征在于，所述膠膜原料采用J133的高導(dǎo)熱液體膠膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其特征在于，所述涂覆的膠膜氣泡數(shù)量小于等于3個(gè)/dm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預(yù)埋方法，其特征在于，還包括設(shè)置于步驟1之前的步驟0: 步驟0，將熱管預(yù)埋在蜂窩板的上下表板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
【文檔編號(hào)】B64G1/50GK104260904SQ201410461343
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】李鵬, 郭濤, 康奧峰, 趙鑫, 李應(yīng)典 申請(qǐng)人:上海衛(wèi)星工程研究所