一种散热元件的制作方法

一种散热元件
【技术领域】
1.本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种散热元件。


背景技术：

2.均温板是一种二维热传导器件，均温板的真空腔底部的液体在吸收热量后，蒸发扩散至真空腔内，将热量传导至顶部，随后冷凝为液体回到底部。这种类似冰箱空调的蒸发、冷凝过程在真空腔内快速循环，实现了相当高的散热效率。
3.传统的均温板的上盖板和下盖板多为铜和铜合金，材料强度和支撑效果欠缺，难以超薄化。而钢材作为高强度的支撑材料用于均温板在使用过程中与工质反应产生非凝结性气体，破坏真空度导致均温板失效，使用效率低下。
4.目前研究者们提供的解决方案，主要是在钢材的表面进行物理化学覆盖，以阻隔钢材与工质之间发生反应。常见的方法如在钢材表面镀覆铜层，但铜层一旦存在孔隙，就会与钢材发生电化学反应从而加速非凝结性气体的产生，降低使用寿命。
5.因此，有必要提供一种具有新的散热元件以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有新的冷却工质的散热元件
7.本发明的目的之一提供的技术方案如下：一种散热元件，包括形成有封闭内腔的元件本体、位于所述封闭内腔内的吸收芯和填充于所述封闭内腔中的冷却工质，所述冷却工质由无机盐混合于溶剂中制备得到，所述无机盐包括硫酸盐、过硫酸盐、硅酸盐、p区金属盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或几种。
8.优选的，所述硫酸盐为硫酸钾、硫酸钠、硫酸铵、硫酸铈、硫酸锌中的一种或多种；所述过硫酸盐为过硫酸钠和/或过硫酸钾；所述硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或多种；所述p区金属盐为硫酸铋、硝酸铋、硝酸锑、氯化锑、氧化砷中的一种或多种；所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸锌、硝酸铈、硝酸镧中的一种或多种；所述亚硝酸盐为亚硝酸钾和/或亚硝酸钠；所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸钠、磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种；所述多磷酸盐为二聚偏磷酸钠、四聚偏磷酸钠和多聚磷酸钠中的一种或多种；所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵中的一种或多种；所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸铵、偏钨酸钠中的一种或多种；所述锰酸盐为锰酸钠和/或锰酸钾。
9.优选的，所述溶剂为水。
10.优选的，所述冷却工质包括所述硫酸盐，所述冷却工质还包括所述p区金属盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或多种，所述硫酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为1:1
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50:1。
11.优选的，所述冷却工质包括所述过硫酸盐，所述冷却工质还包括所述硅酸盐、p区金属盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或多种，所述过硫酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
10:1。
12.优选的，所述冷却工质包括所述硅酸盐，所述冷却工质还包括硝酸盐、亚硝酸盐、过硫酸盐、钨酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐中的一种或多种，所述硅酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
5:1。
13.优选的，所述冷却工质包括所述p区金属盐，所述冷却工质还包括硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、过硫酸盐中的一种或多种，所述p区金属盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为1:1
‑
1:50。
14.优选的，所述冷却工质包括所述硝酸盐和/或亚硝酸盐，所述硝酸盐和/或亚硝酸盐的重量总和与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
10:1。
15.本发明的有益效果在于：通过在散热元件中的冷却工质中加入无机盐组分，可以提高冷却工质的表面张力，进而提高所述冷却工质在所述散热元件中通过毛细现象的传导速率，提高所述散热元件的散热效率。此外，所述冷却工质还可以通过降低冷却工质与散热元件材质之间的反应，延缓非凝结性气体生成，从而进一步的提高所述散热元件的散热效率以及使用寿命。
【附图说明】
16.图1为本发明实施例提供的散热元件的结构示意图；
17.图2为图1中沿a
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a的剖视图。
18.图中：100、散热元件；1、元件本体；10、封闭内腔；11、第一盖板；12、第二盖板；2、吸收芯。
【具体实施方式】
19.下面结合图1至图2对本发明作详细描述。下面的实施例可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
20.请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种散热元件100，包括形成有封闭内腔10的元件本体1、位于封闭内腔10内的吸收芯2和填充于封闭内腔10中的冷却工质(图未示)。
21.吸收芯2通过烧结或焊接附着于元件本体1靠近封闭内腔10一侧的内壁上或吸收芯2通过刻蚀元件本体1形成于元件本体1的内壁上。在本实施例中，吸收芯2为铜网，通过烧结附着于元件本体1靠近封闭内腔10一侧的内壁上。当然，在其他实施例中，吸收芯2为不锈钢网或者铜粉或者泡沫铜，通过烧结或焊接附着于元件本体1靠近封闭内腔10一侧的内壁上也是可以的，或者，吸收芯2通过刻蚀元件本体1形成于元件本体1的内壁上也是可以的。
22.吸收芯2在惰性气体或者氮气的气氛中烧结附着于元件本体1的内壁上。在本实施例中，采用的惰性气体为氩气。当然，在其他实施例中，吸收芯2也可以在其他惰性气体的气氛中烧结附着于元件本体1的内壁上，比如氦气。
23.请再次参阅图1和图2，散热元件100为均温板，元件本体1包括相对设置的第一盖板11和第二盖板12，第二盖板12盖设于第一盖板11上形成封闭内腔10，吸收芯2附着于第二盖板12之朝向封闭内腔10的一侧，当然了，具体应用中，散热元件100也可以为热管或者其他用于散热的部件。
24.吸收芯2具有毛细结构(图未示)。通过在吸收芯2上设置毛细结构，有利于提高吸收芯2吸收离子流体工质的效果。
25.所述冷却工质由无机盐混合于溶剂中制备得到，所述无机盐包括硫酸盐、过硫酸盐、硅酸盐、p区金属盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或几种。
26.通过在散热元件中的冷却工质中加入无机盐组分，可以提高冷却工质的表面张力，进而提高所述冷却工质在所述散热元件中通过毛细现象的传导速率，提高所述散热元件的散热效率。
27.所述硫酸盐为硫酸钾、硫酸钠、硫酸铵、硫酸铈、硫酸锌中的一种或多种；上述物质在氧化环境中具备吸附成膜功能，可在散热元件的表面优先形成一层吸附或氧化膜，抑制工质对散热元件的侵蚀，起到物理防护的作用。所述过硫酸盐为过硫酸钠和/或过硫酸钾；所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸锌、硝酸铈、硝酸镧中的一种或多种；所述亚硝酸盐为亚硝酸钾和/或亚硝酸钠；上述物质具有较强的氧化性，可使钢材进入化学钝态，降低其与工质的反应活性，从而切断反应链。所述硅酸盐为硅酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠中的一种或多种；上述物质可以生成不溶性胶体膜，覆盖散热元件表面，阻止冷却工质与散热元件继续反应。所述p区金属盐为硫酸铋、硝酸铋、硝酸锑、氯化锑、氧化砷中的一种或多种；上述物质能够增加析氢过电势，使氢气产生变困难，从而减少冷却工质产生这种难以凝结散热的气体，提高散热元件的散热效率。所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸钠、磷酸铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或多种；所述多磷酸盐为二聚偏磷酸钠、四聚偏磷酸钠和多聚磷酸钠中的一种或多种；上述物质属于阳极性抑制剂，吸附阴极表面并与活性点反应，促进散热元件的表面存在孔隙或氧化膜破损的地方重新钝化，使活性点得到保护；所述钼酸盐为钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵中的一种或多种；所述钨酸盐为钨酸钠、钨酸铵、偏钨酸钠中的一种或多种；所述锰酸盐为锰酸钠和/或锰酸钾。上述物质属于过度金属盐，可与钢材表面形成一层沉淀或络合物膜，能够阻隔工质的入侵，同时又具备氧化性，可使钢材表面呈现钝态，减缓反应速率。
28.所述溶剂为水，优选的，选用蒸馏水或者去离子水。
29.优选的，所述冷却工质包括所述硫酸盐，所述冷却工质还包括所述p区金属盐、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或多种，所述硫酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为1:1
‑
50:1。所述硫酸盐与p区金属盐的重量比为10：1
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50:1，足量的硫酸盐能将p区金属盐完全分散，在均温板表面铺展，发挥p区金属盐的抑制作用。所述硫酸盐与硝酸盐的重量比为1:1
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3:1，硫酸盐和硝酸盐、亚硝酸盐混合时起辅助作用，由于硝酸盐、亚硝酸盐具有较强的氧化性，且本身钝化能力较强，加入与其相当或稍多的硫酸盐即可。与磷酸盐的重量比应为1:1
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5:1，低于这个比例时，磷酸盐的成膜能力会受限，也不可过高，否则会压制磷酸盐的效用。与钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐的混合比例应为2:1
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7:1，在范围内的重量比有助于其形成的阻挡层更为致密。
30.优选的，所述冷却工质包括所述过硫酸盐，所述冷却工质还包括所述硅酸盐、p区金属盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐、锰酸盐中的一种或多种，所述过硫酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
10:1。
31.优选的，所述冷却工质包括所述硅酸盐，所述冷却工质还包括硝酸盐、亚硝酸盐、过硫酸盐、钨酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐中的一种或多种，所述硅酸盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
5:1。
32.优选的，所述冷却工质包括所述p区金属盐，所述冷却工质还包括硝酸盐、亚硝酸
盐、硫酸盐、过硫酸盐中的一种或多种，所述p区金属盐与所述冷却工质中其他的组分的重量比为1:1
‑
1:50。
33.优选的，所述冷却工质包括所述硝酸盐和/或亚硝酸盐，所述硝酸盐和/或亚硝酸盐的重量总和与所述冷却工质中其他的组分的重量比为0.5:1
‑
10:1。
34.为了更好的说明本发明的技术方案，下面通过若干实施例来做进一步的解释说明。
35.实施例1
36.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
37.硝酸铋：0.5g、硝酸镧3g、硫酸钾4g。
38.实施例2
39.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
40.硫酸锑0.1g、硝酸锌7g、硫酸铵4g。
41.实施例3
42.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
43.亚硝酸钾5g、磷酸氢二钠8g。
44.实施例4
45.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
46.偏硅酸钠10g、钼酸钠3g。
47.实施例5
48.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
49.钼酸铵5g、钼酸钠15g。
50.实施例6
51.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
52.多聚磷酸钠10g、硅酸钾6g。
53.实施例7
54.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
55.偏钨酸钠15g。
56.实施例8
57.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
58.磷酸钠18g。
59.实施例9
60.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
61.三氧化二砷1g、钨酸钠3g。
62.实施例10
63.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
64.亚硝酸钾15g、磷酸钾5g、硅酸钠5g、钼酸钠0.8g。
65.实施例11
66.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
67.钼酸钾30g。
68.实施例12
69.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
70.锰酸钾3g、硫酸锌8g。
71.实施例13
72.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
73.过硫酸钠9g/l。
74.实施例14
75.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
76.硫酸铋0.5g/l。
77.实施例15
78.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
79.磷酸铵7g/l、硫酸钠12g/l。
80.实施例16
81.1升水中加入以下无机材料，完全溶解均匀混合，得到所述冷却工质：
82.过硫酸钾5g/l、锰酸钾5g/l。
83.性能检验
84.配置100g/l三氯化铁(分析纯)和4ml/l盐酸(36％质量分数)的混合溶液。在混合液中加入上述实施例中的冷却工质，将散热元件浸入混合液中，溶液恒温在50℃，浸泡5h后清除腐蚀产物，洗净干燥后称重，记录前后重量差别，多次实验取平均。以下是实施例的部分腐蚀失重数据，使用所述实施例中的冷却工质，可有效降低腐蚀速率，从而提高均温板的耐老化性能和使用寿命。
85.表1腐蚀失重法测试数据
86.实施例腐蚀前/g腐蚀后/g重量差/g空白3.5332.9400.59313.5283.3970.13123.5313.2860.24533.5313.3730.15843.5353.3880.14753.5293.4260.10363.5283.3310.19773.5333.1510.28283.5293.3900.13993.5343.3390.195103.5353.4240.111113.5393.3980.141123.5413.3630.178133.5333.2560.277143.5293.3310.198153.5363.3610.175
163.5413.3400.201
87.上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替换以及改变。