低接觸熱阻的熱管預埋方法
2023-07-05 11:52:01 3
低接觸熱阻的熱管預埋方法
【專利摘要】本發明提供一種低接觸熱阻的熱管預埋方法，包括如下步驟：步驟1，將膠膜原料在90℃溫度、30％溼度下預先烘烤60min，得到待用膠膜；步驟2，根據熱管實際尺寸，在熱管區域塗覆步驟1中得到的待用膠膜，同時控制熱管區域塗覆的膠膜氣泡數量。本發明具有如下有益效果：(1)能夠減小預埋熱管與蜂窩芯接觸熱阻，改善熱管傳熱性能，有利於單機散熱及實現等溫設計；(2)工藝手段簡單，材料來源充分，易於實現，實施成本較低。
【專利說明】低接觸熱阻的熱管預埋方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於空間【技術領域】的熱管工藝，具體涉及一種低接觸熱阻的熱管預埋方法。
【背景技術】
[0002]熱管是一種利用工質的蒸發、凝結相變和循環流動而工作的器械。由於液體蒸發和凝結時的熱阻很小，因此利用熱管可實現在小溫差下傳遞大熱量。自1964年首次提出熱管概念以來，熱管技術得到充分的發展，並成功應用於空間【技術領域】。由於熱管具有傳熱量大，結構緊湊，無運動部件和不消耗能源的突出特點，近十幾年已成為太空飛行器熱控制的主要手段之一。目前衛星上應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，內部工質為氨。使用的溫度範圍_60°C?90°C，最佳工作溫度範圍-30°C?60°C之間。
[0003]熱管在太空飛行器上的應用方式主要有預埋和外貼兩種。對於衛星主散熱面及載荷安裝板，通過在板內預埋熱管組成熱管網絡，拉平儀器之間的溫度，以實現等溫化設計思想。由於熱管高度不一致，表面凹凸不平，很容易在熱管與安裝板內芯的接觸面上形成一定空隙，造成一定的接觸熱阻，據已有的研究，接觸熱阻佔總熱阻的絕大部分，甚至超過99%，進行工藝改進的空間很大。該熱阻的存在不利於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揮。特別是對於衛星南板、北板和載荷艙板等熱流較為集中區域，需要採用低接觸熱阻的熱管預埋工藝來減小接觸熱阻，降低單機溫度。
[0004]蜂窩板預埋熱管熱阻大小取決於蜂窩板預埋熱管的生產工藝，數值範圍較大，設計手冊中推薦為0.05?2V /W。傳統蜂窩板預埋熱管設計和生產工藝為:蜂窩板上下錶板均為0.3mm厚一層鋁蒙皮，預埋熱管高度與蜂窩芯相同，熱管通過0.15_厚的固體膠膜與上下層鋁蒙皮膠結複合。該工藝存在一些缺陷，造成熱阻偏大，主要體現在固體膠膜材料自身導熱性能較差，熱阻大；現有大部分預埋熱管產品實際高度比標稱值偏小，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所有熱管，熱管部分區域可能存在缺膠現象，導致預埋熱管與蜂窩板上下錶板之間的接觸熱阻大幅度增加；蜂窩板成型過程中膠膜容易產生氣體，氣體夾雜在預埋熱管與上下錶板之間難以排放，也增加了預埋熱管與蜂窩板上下錶板的接觸熱阻。因此，有必要針對以上方面展開改進，以有效降低熱管預埋熱阻。
[0005]目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報導，也尚未收集到國內外類似的資料。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是根據實際應用的需要，提出一種低接觸熱阻的熱管預埋方法。該方法在熱管工作原理及接觸熱阻影響傳熱機理基礎上，綜合考慮預埋熱管高度及其與蜂窩芯高度相對關係對接觸熱阻的影響規律而提出，具有更好地發揮熱管傳熱作用的特點。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的。
[0008]一種低接觸熱阻的熱管預埋方法，包括如下步驟:
[0009]步驟I，對膠膜原料進行預先烘烤，得到待用膠膜；
[0010]步驟2，根據熱管實際尺寸，在熱管區域塗覆步驟I中得到的待用膠膜，同時控制熱管區域塗覆的膠膜氣泡數量。
[0011]優選地，所述預先烘烤條件為:在90°C溫度、30%溼度下預先烘烤60min。
[0012]優選地，所述膠膜原料採用J133的高導熱液體膠膜。
[0013]優選地，所述塗覆的膠膜厚度可根據產品實際尺寸調整。
[0014]優選地，所述塗覆的膠膜厚度為0.15mm。
[0015]優選地，所述塗覆的膠膜氣泡數量小於等於3個/dm2。
[0016]優選地，還包括設置於步驟I之前的步驟O:
[0017]步驟0，將熱管預埋在蜂窩板的上下錶板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
[0018]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0019](I)能夠減小預埋熱管與蜂窩芯接觸熱阻，改善熱管傳熱性能，有利於單機散熱及實現等溫設計；
[0020](2)工藝手段簡單，材料來源充分，易於實現，實施成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0022]圖1是本發明低接觸熱阻的熱管預埋方法示意圖；
[0023]圖中，I為蜂窩芯,2為熱管,3為安裝板錶板,4為膠膜。
【具體實施方式】
[0024]下面對本發明的實施例作詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。
[0025]如圖1所示，本實施例提供了一種低接觸熱阻的熱管預埋方法，包括如下步驟:
[0026]步驟I，對膠膜原料進行預先烘烤，得到待用膠膜；
[0027]步驟2，根據熱管實際尺寸，在熱管區域塗覆步驟I中得到的待用膠膜，同時控制熱管區域塗覆的膠膜氣泡數量。
[0028]進一步地，所述預先烘烤條件為:在90°C溫度、30%溼度下預先烘烤60min。
[0029]進一步地，所述膠膜原料採用J133的高導熱液體膠膜。
[0030]進一步地，所述塗覆的膠膜厚度為0.15mm。
[0031]進一步地，所述塗覆的膠膜氣泡數量小於等於3個/dm2。
[0032]進一步地，還包括設置於步驟I之前的步驟O:
[0033]步驟0，將熱管預埋在蜂窩板的上下錶板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
[0034]進一步地,所述熱管為若干根,其中每一根熱管均為雙孔熱管,雙孔熱管的每一個孔均獨立構成熱管。
[0035]下面對本實施例的具體案例進行詳細說明。
[0036]在某衛星熱控設計中，南板、北板和載荷艙北板的熱流較為集中，分別需預埋9根、10根、7根熱管，預埋熱管為雙孔熱管，每個孔均獨立構成熱管，提高可靠性，並增大傳熱能力。
[0037]採用低接觸熱阻的熱管預埋方法，其實現方法是:
[0038]熱管區域膠膜採用了材料為J133的液體膠膜，其導熱係數為傳統膠膜材料J78B的3.1倍，膠膜塗覆時在90°C溫度、30%溼度下預先烘烤60min ；
[0039]根據熱管實際尺寸30*29.1，確定膠膜塗覆的厚度為0.15mm，塗覆時控制熱管區域膠膜氣泡數應不大於3個/dm2。
[0040]在本實施例中:熱管區域膠膜採用高導熱液體膠膜，膠膜厚度可根據實際產品尺寸調整，膠膜塗覆時在90°C溫度、30%溼度下預先烘烤60min，控制熱管區域膠膜氣泡數應不大於3個/dm2。
[0041]本實施例提供的低接觸熱阻的熱管預埋方法，可有效減小接觸熱阻，有利於降低單機溫度，實現等溫設計。
[0042]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種低接觸熱阻的熱管預埋方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟1，對膠膜原料進行預先烘烤，得到待用膠膜； 步驟2，根據熱管實際尺寸，在熱管區域塗覆步驟1中得到的待用膠膜，同時控制熱管區域塗覆的膠膜氣泡數量。
2.根據權利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預埋方法，其特徵在於，所述預先烘烤條件為:在90°C溫度、30%溼度下預先烘烤60min。
3.根據權利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預埋方法，其特徵在於，所述膠膜原料採用J133的高導熱液體膠膜。
4.根據權利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預埋方法，其特徵在於，所述塗覆的膠膜氣泡數量小於等於3個/dm2。
5.根據權利要求1所述的低接觸熱阻的熱管預埋方法，其特徵在於，還包括設置於步驟1之前的步驟0: 步驟0，將熱管預埋在蜂窩板的上下錶板之間，所述熱管的高度與蜂窩板的蜂窩芯高度一致。
【文檔編號】B64G1/50GK104260904SQ201410461343
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】李鵬, 郭濤, 康奧峰, 趙鑫, 李應典 申請人:上海衛星工程研究所