CN109764708A - 热管及其制造方法、包含该热管的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了热管及其制造方法、包含该热管的设备，主要涉及热管的毛细芯及其制造方法，属于热传导技术领域。本发明主要利用定位工装和金属网，将金属粉末设置并限定在管壳内的特定的空间位置，可综合或分别解决传统方法在烧结过程中，金属粉末与芯棒黏合，烧结后拔出芯棒容易对毛细芯造成损害，甚至出现废品的技术问题；芯棒将还原气氛与金属粉末阻隔，导致还原效果较差、普遍需要二次烧结、能耗及热污染较大的技术问题；缓解或避免折弯、压扁等形变工艺对烧结层毛细芯造成损害的技术问题；可以实现先折弯后烧结的工艺路线。本方法应用于制造热管（包括热柱、超薄热管），本产品应用于需要利用热管传热或散热的设备或装置。

Description

热管及其制造方法、包含该热管的设备

技术领域

本发明属于热传导技术领域，主要涉及热管（散热器）及其制造方法，特别是涉及热管的毛细芯及其制造方法。

背景技术

热管是一种高效的相变传热元件，在涉及传热、散热的技术领域有着极为广泛的应用，相关领域已作出了大量研究和实践。本发明引证文件有：文件1，《中华人民共和国国家标准GB/T 14811—2008，热管术语》。文件2，《热管技术及其工程应用》，化学工业出版社，2000年6月，作者：庄骏。文件3，《热管吸液芯的研究进展》，低温与超导，第39卷第四期，2011年1月，作者：郑丽。文件4，《热管科学及吸液芯研究进展回顾与展望》，化工进展，2015年第34卷第4期，作者：王杰。文件5，《超薄微热管的研究现状及发展趋势》，机械工程学报，2017年53卷20期，作者：汤勇。文件6，《烧结式微热管吸液芯的成型方法》，华南理工大学学报（自然科学版），第36卷第10期，2008年10月，作者：李西兵。文件7，《微热管烧结芯制造工艺及其传热性能研究》，机械设计与制造，2008年4月第4期，作者：吴磊。文件8，中国发明专利，授权公告号：CN 102538528 B，申请日： 2011.12.14，名称：一种超薄热管及其制造方法。文件9，《扁平热管的传热性能实验》，能源研究与利用，1993年第6期，作者：丁旭。文件10，中国发明专利，授权公告号：CN 100453953 C，申请日： 2005.04.15，名称：热管及其制备方法。文件11，中国发明专利申请，申请公布号：CN 102501039 A，申请日：2011.10.28，名称：一种扁形导热管的制作方法。文件12，中国实用新型专利，授权公告号：CN 201731789 U，申请日：2010.08.02，名称：一种具有复合毛细组织的扁热管结构。文件13，中国发明专利申请，申请公布号：CN 102501039 A，申请日：2016 .07 .18，名称：一种手机散热用超薄热管及其制造方法。文件14，中国发明专利，授权公告号：CN 105928403 B，申请日：2016 .04 .28，名称：一种应用于环路热管系统的粉末-微纤维复合多孔毛细芯。文件15，中国实用新型专利，授权公告号：CN 203719486 U，申请日：2014.01.17，名称：一种组合式热管吸液芯。文件16，中国实用新型专利，授权公告号：CN 201750660 U，申请日：2010.05.12，名称：热管散热器。文件17，中国发明专利，授权公告号：CN 102386154 B，申请日： 2010.09.06，名称：一种热管散热器的制作方法。文件18，中国实用新型专利，授权公告号：CN 203243660 U，申请日：2013.04.16，名称：大小头热管散热器及具有该散热器的显卡散热模块。文件19，中国发明专利，授权公告号：CN 100417908C，申请日： 2005.09.16，名称：热管、烧结成型该热管毛细结构的粉体及方法。文件20，中国发明专利，授权公告号：CN 101846472B，申请日：2010.05.05，名称：热柱制造方法。文件21，《热柱复合毛细芯的成形工艺及其优化》，华南理工大学学报（自然科学版），2011年6月，第39卷第6期，作者：陶素连。文件22，《烧结长度对复合型吸液芯热管传热性能的影响》，科学技术与工程，2014年1月，第14卷第1期，作者：陈春燕。文件23，中国发明专利申请，申请公布号：CN 105806116 A，申请日：2014.12.31，名称：平底热管及其制造方法。文件24，中国发明专利，授权公告号：CN 100526787C，申请日：2006.6.13，名称：散热模块及其热管。文件25，中国实用新型专利，授权公告号：CN203177703U，申请日：2013.01.14，名称：立体式导热结构。

常见的热管毛细芯（吸液芯）主要有沟槽、金属网、金属粉末烧结层等形式，以及复合型毛细芯。毛细芯的性能（性状）对于热管至关重要。

复合型毛细芯一般可理解为，至少具备两种不同的毛细结构，或者至少具备两种大小明显不同的毛细孔隙，主要利用大孔的高渗透率提供较大的液态工质回流量，主要利用小孔提供较大的毛细抽吸力使液态工质的回流速度加快，以综合提高毛细芯的吸液性能，相较于普通毛细芯，具有明显的优势。不同的毛细结构或孔隙可以相对均匀地布置，也可以有针对性地布置，比如在热管冷凝段设置较大的孔隙，而在蒸发段设置较小的孔隙，或者孔隙的孔径从冷凝段至蒸发段逐渐或逐段缩小。在文件2、3、4、5、8、10、12、14、15、21、22中有相关记载，经本领域多年的研究发展，此类毛细芯的结构形式已极为丰富。

沟槽毛细芯一般通过机械加工的方式在管壳内壁形成沟槽，常见的沟槽有轴向沟槽、螺旋沟槽等，沟槽的数量、横截面的形状、尺寸等参数已有多种形式。

网状毛细芯的结构较为简单，制造方便、成本低廉，一般由多层金属丝网构成。文件2、3、4、10、12、13、15提及的此类热管，是将金属网，或金属网与金属粉末等烧结而成的结合体，或金属毡等毛细结构，置入管壳内，或通过弹簧等支撑结构的支撑、金属网自身的张力、利用钢珠等挤压金属网、用芯棒压迫金属网并烧结、通过拉升管壳缩小直径挤压金属网等手段以使其更好的与管壁贴合。文件5的图13提供了一种编织带状丝网吸液芯；文件13的图2a提供了一种三维结构的螺旋丝网。

烧结层毛细芯，一般由微米级的金属粉末（包括金属纤维），在管壳内烧结而成，通过混合造孔剂等，还可提高毛细芯的性能。此类毛细芯的性能一般优于沟槽类、网状类的毛细芯，但生产效率较低，成本较高，能耗、热污染较大。

文件6、7对金属粉末烧结层毛细芯的制造工艺作出了较为全面的论述，并针对芯棒的拔除作出了改进。现有技术使金属粉末在管壳内形成毛细芯的过程中，普遍采用芯棒，而芯棒一般为不锈钢质地，在填粉、烧结过程中会与金属粉末大面积接触，并相互黏合。为便于脱模，一般使用专用工具夹紧工件，再利用机床拔出芯棒（人工拔棒劳动强度大），较大的作用力必然会对毛细芯造成损害，产生一定数量的废品，甚至还可能出现芯棒无法被拔出或被拔断的情况。而芯棒的使用寿命在烧结、拔棒过程中会被损耗，日积月累的维护、更换、生产或采购，会产生一笔不小的开支。即使将不锈钢芯棒表面设置氮化硼等抗反应层，在脱模时也会因摩擦而剥落，抗反应层磨损殆尽后，也需要维护或者更换芯棒。又由于芯棒的阻隔，导致金属粉末在烧结过程中无法与还原气氛（氢气）充分反应，还原效果差，因此，为保证热管的性能、品质、寿命等，通常需在抽出芯棒之后，对工件进行二次烧结（还原或退火），利用还原气氛进一步使毛细芯还原，冷却至室温后取出。这类包含“插棒、填粉、烧结、拔棒、二次烧结（还原或退火）”的工艺是本领域最为普遍的方法，总的来说是大同小异的，长期以来，没有根本性的变化，被广泛地运用于生产实践。在文件13中，由于利用芯棒使金属网贴壁，同样会阻隔还原气氛，故而也设有二次烧结（退火）工序。

文件19也论述了关于芯棒的技术问题，为改善芯棒脱模（拔棒）的合格率，提供了若干用于制备热管毛细芯的混合粉体，主要包括一种基底粉末及至少一种添加物粉末，该添加物粉末的熔点低于该基底粉末的熔点；在该添加物粉末可扩散至基底粉末之间而形成毛细结构的温度下，该基底粉末的膨胀率低于2%。通常以铜粉作为基底粉末，以铝粉作为添加粉末，在约540至580℃的烧结条件下，两者产生共晶反应而形成金属键结。以此方式降低烧结温度，避免铜粉在600至800℃的环境下产生≥2%的膨胀，进而夹紧芯棒、导致脱模过程产生不良品的技术问题。但是，烧结过程中粉体仍会有所膨胀，且与芯棒大面积接触，仍可能与芯棒发生黏合；而芯棒仍然将还原气氛阻隔，影响毛细芯的还原效果；也可能形成脆性Al—CuAl₂共晶，不利于热管后期的形变工艺，毛细芯在形变中有可能更易受损。

通常，在热管的传热极限中，毛细极限与热管性能最为密切，由于金属粉末形成的烧结层毛细芯，能够提供优良的毛细力，所以包含这种毛细芯的热管表现出的性能往往最为优秀，也能够更好地克服重力的影响，因此才被最为广泛的应用。用于电子产品的热管的总量中，这类热管约占80%，即使这类热管的性能在应用中会因各种形变工艺而有所下降。众所周知，热管通常需经过折弯、压扁等形变工艺，特别是需要经过折弯，以满足散热器在结构上的需求，但会使烧结层毛细芯受到损害，比如产生裂纹、与壁面脱离、甚至剥落，会带来毛细芯局部中断、液体工质的回流通道减少、毛细芯与管壁之间产生间隙而使热阻增大等问题。通常，形变程度越大，或次数越多，则毛细芯的受损程度越重，热管性能就会衰减的越多。在本领域的众多文献中，都提及了形变工艺对于这种毛细芯的影响。

假设，烧结层毛细芯的质量足够优良，只在折弯等形变工艺中产生塑性变形，而不断裂、不与管壁脱离，但也会在形变过程中受到挤压、拉伸，导致毛细孔隙变窄、闭塞，使形变部位的毛细芯的渗透率和孔隙率下降，工质回流阻力变大、回流通道变少，不利于工质回流至蒸发段。此外，毛细孔隙变窄，则毛细力增大，而弯曲部位通常位于热管的传输段，若弯曲部位对应的毛细芯的平均毛细力大于蒸发段，或大于弯曲部位与蒸发段之间的传输段，则会“争夺”工质，亦不利于工质回流至蒸发段，尤其是在充液率较低的情况下。因此，形变工艺对于此类毛细芯的损害，除体现在相对宏观的变化上，更隐蔽在相对微观的毛细孔隙的变化上。而在运输、装配、后期使用等过程中，因形变工艺而存在损伤的毛细芯也可能产生脱落的碎屑。

常见的台式PC的CPU、显卡所用的热管散热器，有部分产品采用热管直触设计，需将热管蒸发段加工成一个相对平整的面。比如文件16、18中记载的散热器，其热管蒸发段的局部，须从弧面变为平面，虽然形变程度不大，但若热管采用烧结层毛细芯，则可能受到损害，导致热阻变大，使蒸发段的效率下降。这类散热器包含的热管，几乎皆需要折弯，也会对烧结层毛细芯造成不同程度的损害。为提高此类散热器的性能，本领域通常增加热管的数量，或增加散热鳍片的数量、尺寸，或增加风扇的数量、尺寸、转速等。

文件11提供的扁平热管，虽然采用先将管壳压扁、再插入扁状芯棒、然后填粉烧结的方式，规避了压扁工艺导致毛细芯龟裂（以及与壁面剥离、脱落）的技术问题，但只适合直线型管壳，仍无法避免折弯工艺产生的问题。一般而言，当弯曲、扁平特征需同时具备时，通常是先将圆热管折弯，然后压扁，烧结层毛细芯更易受损，比如笔记本电脑中的热管，本领域难以避免其性能下降的问题，为提高笔记本电脑的散热效果，一般会增加热管的数量，特别是在配备有独立显卡的产品中，热管数量通常为2至5支，甚至更多，而在功耗较低的产品中也配备了1至2支热管。

文件9论证了扁平热管相对于一般圆形热管在管外换热性能和风阻方面的优势，但在实践中，过大的形变程度将对烧结层毛细芯造成较大的损害，现有技术难以将热管管外换热性能及风阻方面的优势，和未受压扁工艺损害的烧结层毛细芯兼得。因此现有热管散热器中所包含的、采用烧结层毛细芯的热管，其冷凝段（与散热鳍片结合的部位），普遍保持圆柱形，当然，用于笔记本电脑等需要控制厚度的产品除外。

文件17的背景技术中提及了3种本领域将热管与散热鳍片结合的惯用方法。为了改进，文件17通过先采用胀管工艺将多根圆形管与鳍片结合，然后插棒填粉烧结的方式，加强了热管与鳍片的结合，可避免成品热管与鳍片结合时，因被挤压而导致烧结层毛细芯受损的技术问题。但是，如果出现任一芯棒被拔断或无法拔出，或者毛细芯在脱模过程中受损等情况，将造成整个工件的报废，或者影响产品的整体性能。且此方法不便于再对热管实施较为复杂的折弯工艺，盖因各热管、鳍片已成为一个整体，会互相干涉、妨碍。

在柱形热管（热柱）方面，当采用金属粉末或金属纤维制备热柱的毛细芯时，也需要使用芯棒等模具，与普通形式的热管存在相同的问题。热柱主要以端面作为蒸发段，文件20、21、23、24记载了热柱的结构及制造方法。在文件20中，其热柱的底板、管体分别与金属粉末烧结，组合后还需进炉钎焊，且毛细芯不是一体成型的。

发明内容

为便于理解和节省篇幅，说明书并未完全按照规定的方式或顺序撰写，各部分内容存在一定的交叉，本发明能够解决的其他技术问题、提供的详细技术方案、能够取得的其他技术效果，将体现在相关实施例当中。

本领域普遍采用“插棒、填粉、烧结”的方法制备烧结层毛细芯，主要在于利用芯棒将金属粉末，限制在管壳内，烧结后拔出芯棒，存在着较多的、一直难以解决的，或只能长期默认、被动接受的问题、缺陷及弊端。本发明能够单一或综合地解决（避免或减轻或缓解）的主要技术问题为：1.金属粉末与芯棒大面积接触且在烧结过程中容易黏合。2.烧结过程中，芯棒将还原气氛与金属粉末阻隔，导致毛细芯的还原效果较差。3.装夹工件、拔出芯棒的过程中的作用力容易对毛细芯产生损害、出现废品或次品。4.折弯、压扁等形变工艺容易对毛细芯造成损害。5.传统方法的步骤存在限制，难以做到先折弯后烧结。6. 传统方法为使毛细芯还原，普遍包含二次烧结（还原或退火），会消耗较多资源，成本高，生产效率低，热污染大，不利于节能环保。

本发明技术方案或总的发明构思在于，利用网状毛细芯，将金属粉末拦截或限制在管壳内。

利用定位工装或（和）定位组件使管壳、网状毛细芯、金属粉末保持位置关系。网状毛细芯优选为金属网，包含若干层金属丝网。金属粉末优选为铜粉。定位工装包括，芯棒、漏斗、定位套、定位管等工具；定位组件包括，与金属网结合或接触的组件，或者设置在管壳或金属网中的结构；使烧结过程中能够不包含芯棒；或者使金属粉末不与芯棒大面积接触。

将金属网与管壳组合，两者之间形成填充金属粉末的间隙，向间隙中填充金属粉末，将包含金属粉末、金属网的管壳烧结后，形成烧结层，得到毛细管。毛细管经注液、除气、封焊，形成热管。可选择地，毛细管可仅构成热管的一部分。可选择地，烧结前将包含金属粉末、金属网的管壳经形变工艺加工至特定形状后，或者与相应散热器的底座或（和）鳍片组合后，或者将（直线型的）管壳与相应散热器的鳍片或（和）底座组合、与金属网组合、填充金属粉末后，进行烧结，冷却后完成热管的制作。可选择地，使金属网的孔隙小于金属粉末的粒径，使金属网两端封闭或（和）与管壳焊接，从而能够选择省略烧结工序。

制作热柱时，可选择地，将管壳与底盖组合后，于底盖部位设置一层金属粉末，利用定位工装使金属网与管壳内壁之间形成用于填充金属粉末的间隙；或者，将包含金属粉末、金属网的，两端未封闭的管壳，与底盖组合，通过管壳开口处填充金属粉末，设置于底盖部位。可选择地，管壳与上盖是一体成型的或预先焊接组合的，在管壳中设置金属网和金属粉末，在底盖的凹槽中设置金属粉末，将管壳和底盖组合；或者将设有金属网和金属粉末的管壳，与底盖组合后，在底盖的凹槽中设置金属粉末。

将金属网、金属粉末设置于管壳中部，烧结后形成烧结层，管壳内壁设有沟槽毛细芯，使热管以中部为蒸发段，以两端为冷凝段。

将芯棒设置凹槽，将金属网轧出与芯棒的凹槽形状相匹配的凹槽，将金属网与芯棒组合，在金属网的凹槽中敷填金属粉末，利用芯棒将金属粉末和金属网送入管壳。使管壳一端夹紧金属网，取出芯棒，烧结，或者烧结后取出芯棒。

制备较长的毛细管，将一支较长的毛细管分为两段或更多段，以制备成两支或多支热管。

将热管与相应组件结合，得到散热器，或散热模组，或传、散热装置。

将所得散热器，或散热模组，或传、散热装置，与相应设备组合或装配。

本发明能够综合或分别带来的有益效果或意料不到的技术效果主要如下。

第一，在整体上，相较于本领域传统方法（主要是文件6、7）在形成毛细芯的过程中，普遍包含“插棒、填粉、烧结、拔棒、二次烧结”之工序的现状，本发明提供了不同构思的技术方案，主要利用定位工装和金属网将金属粉末设置在管壳中，进而构成热管的毛细芯，其效果基本达到，或超过现有技术的水平。本发明对本领域存在的空白进行了开拓，并给出若干先例，为本领域的技术提供了新的发展趋势。此外，本发明方法灵活多变，能够制造多种形式的毛细芯和热管，极大的丰富了本领域的技术方案或技术手段。

第二，在毛细芯的还原方面，虽然传统方法普遍实施二次烧结工序，专门使毛细芯还原，但仍有不足，因为第一次烧结过程中，还原气氛被芯棒阻隔，还原效果差，烧结后的金属粉末已成为整体，且不可避免地形成了一定比例的闭孔（不与其他孔隙相通的孔），所以即使二次烧结过程中没有芯棒阻隔，仍有部分毛细芯因无法与还原气氛接触而未被还原。而本发明的烧结过程中，能够减少金属粉末与还原气氛之间的阻隔，还原气氛能够更充分地进入到各金属粉末的间隙中，金属粉末在烧结成为整体之前，通常已处于还原气氛较为充足的环境中，故而本发明的毛细芯还原效果更佳，氧化物更少，毛细芯的力学性能更好，能与管壁更好的结合，寿命更长，热管热阻更低，毛细芯对形变工艺的适应性更强，相对不易受损；也不必再进行二次烧结，能够节省能源、还原气氛等资源的消耗，以及升温、保温、冷却之漫长过程中耗费的大量时间，或减少生产设施的损耗等。

第三，能够避免传统方法中烧结层与芯棒形成大面积黏合的情况，进一步避免了拔出芯棒时，使烧结层受到较大夹紧力、摩擦力（拉力）的作用，导致毛细孔隙发生变化、烧结层脱落、烧结层被磨损、烧结层与管壁之间的结合程度降低等缺陷的产生。本发明制备的烧结层，基本不受拔棒工序的损害，性能、品质得以更好地保持，使热管在后期的形变工艺、组合装配等过程中，烧结层相对不容易受损。

第四，在废品（次品）率以及加工的简便性方面，本发明的烧结过程中一般不包含芯棒，可节省烧结后的装夹、拔棒工序，可避免陷入芯棒无法拔出或被拔断的窘境。传统方法产生的废品（次品），主要集中表现在拔棒工序中，本发明相当于能够将拔棒工序的废品（次品）率降低至0%，将此技术难题从根本上予以解决，可避免原料和工具的损失，可节省维护、更换芯棒等辅助性工作及相应的成本。此外，在烧结温度和时间方面，可不必再考虑芯棒是否会被拔断、是否会严重破坏毛细芯，因此，本发明也提供了降低烧结温度或缩短烧结时间的可行性，可选择更具性价比的、或更低成本的烧结条件。

第五，在节能环保及提高产能（产量）等方面，传统方法普遍包含两次烧结工序。以文件6为参照，第一次烧结温度为900至950℃，烧结时间为30至60分钟；第二次烧结温度为875℃左右，烧结时间为30分钟。虽然第二次烧结时间较短，温度较低，但工件同样需要经历漫长的升温、保温、冷却之过程。在两次烧结工序中，工件升温至烧结（保温）温度的用时皆在180分钟以上，工件分别从950℃和875℃在炉内自然冷却至200℃和室温的状态，一般皆需用时约300分钟，故两次不同的烧结工序在能耗、用时方面的差别不大。虽然第一次烧结工序的推荐时间为30至60分钟，但实践中，烧结时间一般不低于60分钟，比如文件17、22的烧结时间。按文件6的升温速度、电阻炉功率（12千瓦）、第一次烧结温度950 ℃、保温60分钟计算，则升温、保温用时265分钟，消耗53度电；二次烧结温度875℃，保温30分钟，则用时为212.5分钟，消耗42.5度电。若考虑烧结过程中流失的热量，以及电阻炉约为65%~85%的转化效率，实际能耗更高。结合文件6的烧结支架的尺寸、层数，以及管壳、烧结炉的尺寸等，每批次最大烧结数量约为120支。

而本发明在相同条件下通常只进行一次烧结工序，且一般取文件6烧结保温时间范围的下限，即30分钟，烧结温度按950℃计算，则升温、保温用时235分钟，每烧结120支热管消耗47度电，约为文件6的49%，可节省48.5度电。而烧结所消耗的能源，几乎皆散发至外部环境，属于热污染，本发明也能够将此污染减半。此外，工件自然冷却需用时约300分钟，本发明通常只烧结、冷却一次，则总共可节省约540分钟。

由于在整个生产流程当中，烧结工序耗费的时间显著多于其他工序，前期工序通常可在烧结工序进行的同时，制备多批待烧结工件，而后续工序通常的待料时间又较长；当生产数量或批次达到较大数目时，各工序通常同步进行，则总的生产用时在极限上趋近于烧结工序的用时。而本发明能够将烧结和冷却的次数、用时减半，将此短板弥补，则相当于能够将产能（产量）提高约1倍。难以预料的是，将原本用于拔除芯棒的设备、场所，替换为烧结炉及其场所，还可明显提高产能（产量）。又由于传统方法在烧结过程中必须包含芯棒，芯棒必然吸热，会消耗更多能源，而冷却时芯棒又会释放热量，且位于工件中部，使工件和芯棒的散热面积皆大幅减少，起到保温作用，导致冷却过程极为漫长。而本发明烧结过程一般不包含芯棒，再结合前述第四方面，特别是不因拔出芯棒而产生废品的因素，实际上本发明在节能环保、节省生产时间、提高产能（产量）等方面还有较大的空间。而不能忽略的是，传统方法所用芯棒的长度大于管壳，超出管壳的部位会额外占据一定比例的空间，且管壳越短，该比例通常越大；而本发明烧结过程能够不包含芯棒，则烧结炉每次容纳的工件相对更多，还可进一步节省能源、提高产能（产量）、减少污染。综这些因素，本发明烧结工序的能耗，还可低于文件6的49%，产能（产量）最多可提高一倍以上。

由于发明人了解的信息有限，无法确切获悉这类热管的年产量，而笔记本电脑的散热模组几乎采用此类热管，故仅以此作为参考，大致估算本发明能够节约的能源。2017年笔记本电脑销量为1.647亿台，平均每台包含的热管以2支计算，则会使用3.294亿支，每120支保守按节省48.5度电计算，则每年可节省13313.25万度电，相当于每年节省约4.5万吨煤炭。即使前述估算与实际情况存在一定的偏差，但无论是偏多还是偏少，若统计其他产品中此类热管的用量，本发明能够做出的贡献必然远大于此，而节省的能源也即是减少的污染，故本发明相较于传统方法能够在节能环保方面做出显著贡献。

第六，在生产成本方面，本发明在资源等方面节省的成本其实仅占较小的部分，更多的是能够降低人力成本、场地费用、设备折旧等经营方面的成本，本发明能够在一个生产周期内，以几乎相同的经营成本，而得到两倍左右的产品，能够大幅降低生产成本。

第七，在毛细芯的结构方面，本发明的毛细芯为复合结构，性能相对于单一结构的毛细芯通常更优，这是本发明能够顺便带来的益处。

第八，在具备弯曲特征的热管方面，传统方法通常在填粉烧结后，将热管折弯，毛细芯不可避免地会受到损害。而本发明能够在部分实施方式中将折弯、压扁等形变工艺安排在烧结工序之前。因此，本发明能够避免或减少形变工艺对毛细芯的损害。

第九，能够与散热器制造工艺更为全面的融合，可避免热管与散热鳍片在过盈配合的组合过程中，或者热管蒸发段需要局部压扁的情况下，对于烧结层毛细芯的损害。相较于文件17，能够更好的满足热管散热器在形状结构上的设计要求，能够做到在烧结前实施折弯工艺。

第十，由于本发明热管的毛细芯的品质通常更优，性能更强，特别是在热管具备弯曲或（和）扁平特征的情况下，相较于现有技术，毛细芯的性能品质能够更好的保持，能够在同等的条件下，获得更好的散热效果，故而有利于包含本发明热管的散热装置或其他设备，更为稳定地工作，或延长设备寿命；或者能够达成同等的散热效果而消耗更少的材料或能源，比如能够适当减少热管或散热鳍片的数量，或能够适当缩小散热器尺寸，又比如风扇能以更低的转速运行而降低功耗，同时又可降低风扇的噪音、减少灰尘的积累。这些益处对于笔记本电脑等产品具有较大意义，也有利于笔记本电脑等产品的轻薄化设计，或者可以延长其续航时间，减少清理灰尘、更换导热剂的频次。

综上，本发明相较于现有技术，有着突出的实质性特点，其效果基本达到，或超过现有技术的水平，能够在多个方面取得显著的进步或预料不到的技术效果，通常，能够将烧结的能耗、污染、用时减少约50%，将产能（产量）提高约一倍，可显著降低成本和废品（次品）率；能够使热管的性能和品质更优、寿命更长，毛细芯与管壁的结合程度更优，在后期的形变工艺中相对不易受损；部分实施方式能够在烧结之前实施折弯等形变工艺，避免毛细芯受损，也能够与散热器制造工艺更为全面的融合。因此，本发明能够较为理想地解决本领域关键性的、重要性的、且长期难以解决的多个技术难题，能够对本领域的技术进步起到积极而重要的促进作用，也能够带来显著的社会效益和经济效益。

需要进一步说明的是，虽然本发明能够解决诸多技术问题、取得诸多有益效果，但并不代表在每一种实施方式中都必须尽数体现，本发明可以不去解决某些技术问题，或者只是缓解某些技术问题，但也可以有选择性地、针对性地去解决，因为本发明首先是提供一种全新的总的发明构思，基于此而可衍生出许多种实施方式，包括非较佳的实施方式；通常，烧结过程中，在还原气氛基本不被芯棒阻隔的情况下，则能够体现出本发明最主要的第二至第七方面的有益效果；本领域的技术人员应当明了，不同的实施方式所解决的技术问题、包含的有益效果不尽相同。

附图说明

图1至图4为实施例1中各步骤所得工件的剖面示意图；图5为漏斗6的示意图，及延A-A线的剖面示意图；图6为实施例1调整后的剖面示意图；图7为填粉完毕、折弯后的待烧结工件的剖面示意图；图8为散热器7的轴测示意图；图9为实施例3的示意图，及延C-C线的剖面示意图；图10为定位管8的剖面示意图；图11为实施例4的剖面示意图；图12为漏斗10的示意图，及延B-B线的剖面示意图；图13为实施例5的剖面示意图；图14和15为实施例6的轴测示意图和剖面示意图；图16和17为实施例7的剖面示意图；图18为实施例8的剖面示意图；图19至23为实施例10中各步骤的示意图。

具体实施方式

以下将对本发明给出11个主要参考实施例及其修改或调整后的方式，尽管本发明通过这些实施方式进行阐述，但本发明并不仅仅局限于这些实施方式。显然，本发明涵盖所附权利要求书及说明书所定义或解释的发明精神、发明实质、发明范围内的所有合法替代物、变体和等同实施方式（方法及产品），也包括并非为较佳（实施方式）的方法或产品，或其他变劣技术方案。

另外，为了更好地说明本发明，在本部分中给出了众多的具体细节。所属技术领域的技术人员应明了，即使没有描述某些细节，或没有重复描述某些细节，本发明同样可以由多种不同的方式实施，且本发明也并不是必须包含所有描述过的细节。在以下实施例中，对于现有技术、常识等未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

【实施例1】

步骤A：如图1所示，将管壳1一端经过缩径处理，形成缩头11，另一端为尾部。可以选择将管壳1两端倒内角或外角。

步骤B：结合图2，将金属网2与管壳1组合，金属网2的外径与缩头11的内径相匹配，将缩头11与金属网2通过焊接固定。

步骤C：结合图3，组合芯棒3，辅助金属网2与管壳1的内壁保持较为均匀的间隙4，以利于填粉；向间隙4填入适量金属粉末，然后将芯棒3与其他要素分离。

步骤D：将上一步所得工件，放入烧结炉，在保护气体、还原气氛的保护与还原下，实施烧结。冷却后，得到如图4所示的毛细管，已包含由金属粉末烧结而成的烧结层5，且与金属网2构成复合型毛细芯。

步骤E：将所得毛细管，经缩尾、焊尾、注液、除气、焊头等工序，或者将所得毛细管，经焊头、缩尾、注液、除气、焊尾等工序，即可完成热管的制作。焊头前可选择将头部再作缩径处理。

至于二次除气、整圆、校直、检验、清洗、电镀、折弯、压扁等常规工序或现有技术，按需设置在以上步骤中即可。当需要二次除气时，则增设管壳1的长度，一般选择增设缩头11的长度。管壳1、金属网2、芯棒3的长度，以及金属粉末的填充量都可以按需增减。本发明亦可结合其他现有技术，采用端盖、充液管等组件，与管壳1焊接后完成热管的注液、除气（抽真空）、密封，也可采用本领域其他封焊或除气技术。

在填粉、分离芯棒3、烧结的过程中，工件一般由填粉支架、烧结支架等本领域常见的设施保持为竖直或接近竖直的状态（附图的排布方式是为了节省篇幅）。烧结时，无论工件是水平放置还是竖直放置，皆可选择在分离芯棒之后、实施烧结之前，提前将工件任一端封焊。

本领域技术人员基于以上内容，已经足以实现本发明方法，并得到本发明或本领域中，常见或主要形式、规格的产品；本发明产品与基于现有技术的产品有着相同的用途，可制造各种形式的散热模组，比如CPU散热器、显卡散热器、笔记本电脑散热模组、LED灯具散热模组等，或者包含在其他需要传热、散热的设备中，起到传热或散热的作用。

本发明将具有烧结层5的半成品或中间产品定义为毛细管，本发明也包含该用于制造热管的毛细管及其制造方法。毛细管可以构成其他形式的热管中的一部分，比如作为文件25中的导热管2。

关于本发明和本实施例的进一步说明或其他调整等如下所述。

一般而言，本领域常用的金属粉末的粒径范围为100至200微米，而目数为80至160目的金属丝网的孔径在180至80微米之间，因此目数在160及以上的单层金属丝网就足以将本领域常用规格的金属粉末拦截，而本领域常用于制备网状毛细芯的金属丝网一般在200目以上。虽然在某些情况下，金属粉末的粒径相对更小，但是，并不代表金属粉末就会通过金属丝网的孔隙泄漏。在本实施例中，金属网2与缩头11贴合，以芯棒3暂时固定金属网2和管壳1，向金属网2与管壳1所形成的空间（间隙4）填粉时，金属粉末几乎不会泄漏；而在分离芯棒3时，金属网2、金属粉末通常为接近于竖直的状态，即使金属网2的孔隙大于金属粉末的粒径，重力不足以促使金属粉末从金属网2的孔隙中明显泄漏；而各金属粉末颗粒互相挤压，也不易泄漏；而且还可以选择在分离芯棒3之前，用管状工具将金属粉末压实（压实后可以再次填粉或再次压实），或在组合芯棒3之前，用水或酒精将芯棒3浸润，皆可避免金属粉末在分离芯棒3后泄漏。而金属网2一般由多层金属丝网构成，层数越多则相当于金属丝网的目数越大，构成的金属网2的孔隙就相对越小，足以保证本领域常用规格的金属粉末在明显的振动、摆动下，仍难以或不会从金属网2的孔隙中泄漏；当采用网孔孔径小于金属粉末粒径的金属丝网（10000目的孔径可小至1.3微米），或采用密纹网时，则1层金属丝网即可拦截住金属粉末。因此，有多种技术手段可使金属网2将金属粉末拦截，即使少量泄漏仍可制造热管。由于烧结前已分离芯棒3，而金属网2具有良好的透气性，在烧结过程中，不阻隔还原气氛，且烧结后不仅不取出、不会损伤毛细芯，还构成了毛细芯的一部分，可提升毛细芯的性能。故而在本实施例中，不必二次烧结，能够同时体现前述有益效果部分中第二至七方面等主要益处。本领域的技术人员应明了，虽然本发明能够做到不必二次烧结，而基本达到或优于传统方法的还原效果，但基于本发明，而加施第二次或更多次烧结（还原或退火），仍属本发明范围。

虽然本发明能够使烧结过程不包含芯棒，但如果在实施烧结之前插入芯棒或者不分离芯棒，也属于本发明范围。相较于传统方法，本发明在包含芯棒的情况下，烧结后也更易拔出。因为有金属网2的阻隔，使金属粉末与芯棒的接触面积大幅下降，或几乎不发生接触，而金属网2不容易与芯棒发生黏合，所以芯棒容易拔出，对烧结层5造成的损害较小。因此，本发明在烧结过程中，只是能够实现不包含芯棒，与传统方法必须包含芯棒有着本质区别，即使本发明在烧结过程中包含芯棒，仍优于传统方法。

关于管壳1，与本领域现有技术相同，材质一般为无氧铜或韧炼铜，对其内壁一般不作特殊要求，但可以增设沟槽等毛细结构。

关于金属网2，与本领域网状毛细芯采用的材料基本相同，通常由一至多层金属丝网构成，也可由类别不同的金属丝网构成，金属丝网的材质通常为铜或不锈钢。当采用文件5或13中的编织带状金属丝网或螺旋金属丝网时，丝径一般为0.05至0.12mm，此类金属丝网通常直接被制造成管状，不散开。当采用卷绕金属丝网时，目数一般为36至500目，丝径一般为0.2至0.02mm，孔径一般为466至25微米，卷绕前可选择将金属丝网轧薄，以缩小网孔，卷绕后一般通过焊接、或用金属丝捆扎，以防散开，或将其塞入其他不散开的金属丝网中。金属网2优选采用编织带状金属丝网或螺旋金属丝网，或将其作为外层，以100至500目的卷绕金属丝网作为内层；也可包含36至100目的卷绕金属丝网，利用其较为明显的刚性和张力，以支撑其他金属丝网，更好地保持金属网2的形状。金属网2的厚度（单边）一般为0.05至1mm，层数一般为1至6层。间隙4的宽度一般≥0.3mm，通常为0.4至1.8mm。此外，金属网2（网状毛细芯）也可由金属毡、金属织物、高分子材料（碳纤维）等其他材料构成；也可以采用弹簧作为支撑结构；构成金属网2的各金属丝网的长度也不必完全相同。总之，网状毛细芯的结构形式、原材料及厚度等有多种选择，起到将金属粉末基本拦截的作用即可，并不限于此前的描述。

关于芯棒3，与本领域现有技术基本相同，材质一般为不锈钢，其右端可做倒角处理，或呈圆台、子弹头等形状，以利于穿入金属网2。芯棒3可采用组合式设计，与其左端的底座部分通过螺纹等方式结合，其左端的底座部分还可以理解为夹具或其他定位工装等工具，从广义上代表将芯棒3固定。

关于金属粉末，和本领域所用材料相同，通常为铜粉，比如气雾化法铜粉、水雾化法铜粉、电解法铜粉等，也可以是金属（铜）纤维等其他材料。铜粉粒径范围一般为25至250微米，优选范围为100至180微米。特别地，当产品后期需折弯，则烧结层5对应热管将要折弯的部分至冷凝段的部分可选择采用粒径较大的铜粉，而蒸发段等其余部位可采用粒径较小的铜粉。较小粒径的铜粉之粒径一般为较大铜粉的65%至85%，以使蒸发段等部位的毛细孔隙相对更小，可缓解折弯后，弯曲部位的毛细孔隙变小，导致其毛细力大于蒸发段等部位而影响工质回流的技术问题，因为较大粒径的铜粉之间形成的毛细孔隙普遍较大，在形变后也相对保持较大，不易闭塞。蒸发段既可位于热管中部，以热管的两端为冷凝段，也可位于热管某一端，以另一端为冷凝段；热管折弯后的形状可以为常见的“U”型管或“L” 型管，或其他形式。填粉时，根据热管将要折弯的形状、蒸发段的布置等应用中的具体情况，分批次填入不同粒径或种类的金属粉末即可，同批铜粉的粒径差异一般控制在15微米以内。即使热管不需要折弯，也可分批次填粉。金属粉末的填充长度一般不超过金属网2右端，当采用端盖封焊管壳1右端时，金属粉末可与金属网2右端大致齐平，当采用封口或缩口模具压合（冷焊）管壳1右端时，金属粉末层右端一般距离金属网2右端约3mm。

填粉时，可选择图5中的漏斗6作为填粉工具，并起到定位工装的作用，以提高间隙4的均匀度。漏斗6分为料仓和咀部两部分，填粉时（结合图3），端面63左部的环面61与管壳1的外壁接触；端面63右部包含的若干（1至多个，通常3至4个）定位块62与芯棒3接触，一般增设芯棒3的长度使其超过漏斗6的咀部；端面63与管壳1的尾部的端面接触；金属粉末通过各定位块62之间的缝隙进入间隙4。

显然，漏斗6的结构、尺寸，本领域技术人员可根据所需要填粉的工件的具体形状、尺寸而设计，以管壳1，或芯棒3等要素为定位基准皆可，不必完全参照附图中的设计。当然，漏斗6也可以只起到辅助填粉的作用，而不一定必须要提高间隙4的均匀度，定位块62可以不设。

图12提供了漏斗10，与漏斗6作用基本相同，环面101与管壳1的内壁接触，端面103与管壳1的尾部（端面）接触，咀部的内侧有若干定位块102，与芯棒3接触，定位块102也可以不设。不同的是，端面103的左部可插入管壳1，便于在管壳1右端预留用于二次除气的、未设金属粉末的部分，一般相应增设管壳1右端的长度，金属网2和金属粉末的填充长度保持不变；漏斗10的环面101的长度可以根据二次除气时，管壳1需要被去除的部分的长度而调整。即使不实施二次除气，或不在管壳1右端预留用于二次除气的部分，也可采用漏斗10填粉，环面101的长度一般改设为3mm左右，可根据实际情况增减。

将本发明产品折弯或压扁的过程中，虽然烧结层5仍会受到损害，但程度更轻，这是因为烧结层5通常的烧结质量更好、未受拔棒工序的损害，且被金属网2拦截，几乎不脱落，而金属网2基本不受形变工艺的损害。

关于更好的避免烧结层5受到折弯等形变工艺损害的技术问题，可选择将填粉完毕的管壳1，进行缩尾或（和）焊尾，或通过塞入金属丝网等方式挡住金属粉，然后将所得工件折弯或（和）压扁（包括局部或整体压扁）至特定的形状，方可进行烧结，待工件冷却至常温，取出工件并完成后期的其他工序，即可完成热管的制作。如此，能够解决传统方法难以将折弯工序安排在烧结工序之前的技术难题，本发明可以实现先将待烧结工件加工成特定的形状，比如“U”型、“L”型，或者其他弯曲或（和）扁平的形状，然后进行烧结，可较为理想地避免毛细芯在烧结成型后，受到形变工艺损害的技术难题。当然，也可以选择在烧结之后，再次将毛细管或热管折弯或压扁。

如果需要使扁平热管保持更好的平整度，可以选择在热管制作完毕后进行压扁，优选采用相变压扁工艺。也可以将压扁分为两步进行，比如，烧结前的压扁量为总压扁量的一半左右，待热管制作完毕后，通过相变压扁工艺将热管压扁至目标厚度即可，如此可兼顾产品的平整度且避免毛细芯受到过多的损害，因为烧结前的压扁过程中，管壳1由管状变为扁平状，已完成了最主要的形变，所以在烧结后的相变压扁过程中，形变程度较小，可减轻对毛细芯的损害。总之，形变工艺的顺序可以灵活、分步设置，安排在其他工序的前后，而不限于此前的描述。

关于烧结，以铜质热管为例，烧结温度范围为800至1000℃，通常取900至950℃。烧结（保温）时间为30至60分钟，通常取30分钟。在烧结炉内的冷却过程中，可以选择在某个温度，或某个温度范围，保持一段时间后，再继续冷却，比如在550至390℃，保持30分钟，以获得不同的退火效果。当然，相关参数并不以此作为限定，可按需调整，对于烧结后不进行形变工艺的产品，烧结温度可以更低。通常的烧结条件之所以与文件6的差别不大的原因是为了使热管的性能、品质尽可能达到较高的水平，但文件6不能选择更低的烧结温度，否则会显著增加拔棒时的废品率，而本发明通常不包含芯棒，则不存在这种后果，与文件6存在本质区别。显然，本领域技术人员应明了，如果采用其他金属材料制作烧结层毛细芯及管壳，则按材料的熔点等相关属性调整烧结条件即可，或参照本领域采用其他金属材料制作烧结层毛细芯热管的现有技术中的烧结条件。

虽然本发明通常参照文件6将工件留在烧结炉内冷却，但也可以选择在烧结完毕后，排空炉内氢气，打开炉门加快冷却，冷却至200℃以下即可关闭炉门再次加温，仅在250至750℃的条件下即可完成二次烧结（还原或退火），因为第一次烧结时，毛细芯已较为彻底的还原，不必采用文件6中二次烧结时较高的温度；或者，打开炉门加快冷却，冷却至750至450℃时，关闭炉门，利用工件、烧结支架、烧结炉内的余热即可完成二次烧结，不必加温。或者，从烧结炉中取出工件，在烧结炉外加快冷却，然后放入另一烧结炉（还原炉）实施二次烧结，同步地，可将另一批填粉完毕的管壳1送入有余热的烧结炉中烧结；或者，将烧结后尚保持在较高温度的工件连同烧结支架及时送入另一烧结炉（还原炉），但不必开启加热功能，利用工件的余热即可完成二次烧结。二次烧结需等待工件冷却至接近室温后（一般在50℃以下）方可打开炉门取出。如此，工件在高温下与空气接触，毛细芯不被芯棒阻隔而被氧化，再次还原后，可使毛细芯各毛细组织的表面粗糙度增大，其亲水性、毛细力相对提高。传统方法包含芯棒，难以达到这种效果，即使在炉外冷却，用时也更长，也无法利用余热，且普遍需要以较高的温度实施二次烧结。

在本发明中，部分实施方式还可以实现省略烧结工序。一般采用包含有网孔小于金属粉末粒径的金属丝网的金属网2，且使金属网2的两端被管壳1夹紧或与管壳1焊合，则金属粉末基本不会穿过金属网2，也基本不会从金属网2的两端泄漏。虽然金属粉末没有被烧结为烧结层5，但仍具备毛细性能，且被金属网2限制在特定的部位，能够起到蒸发、传递工质作用，仍可保持毛细芯、热管的原有全部功能，这是传统方法所不能实现的。省略烧结工序，更益于节能环保，且可使产量提高数倍或更多，成本更显著地下降，且具备更多的毛细孔隙，基本不存在烧结过程中产生的闭孔，毛细性能更强；金属粉末的替代材料也有更宽泛的选择，比如采用石墨粉，石墨烯粉，碳粉或其他导热性能较强的粉末或颗粒或纤维替代金属粉末，或者与金属粉末混合。在需要烧结的方式中，金属粉末也可按需与石墨（烯）粉等导热性能良好的颗粒混合。

可见，本发明在烧结和冷却的方式、形变工艺、材料等各方面皆有更为宽泛的选择，还能够实现省略烧结工序，能够衍生出许多种性价比不同的热管及其制造方法，能够选择性的满足多种实际需求。

本实施例可结合图6调整为：增设缩头11长度用以实施二次除气；将金属网2右端捻合（一般用钳子夹住旋转；或者压扁后，将该压扁处对折后再次压扁）后，与芯棒3组合；利用芯棒3将金属网2从缩头11送入，与管壳1组合，组合过程中，利用定位套30将管壳1、金属网2、芯棒3定位、限位，使各组件保持位置关系。定位套30内设有阶梯孔，将管壳1、芯棒3固定。定位套30可按需调整，其内壁也可与管壳1缩头11以外的外壁接触。定位套30从广义上代表能够将管壳1、芯棒3的位置关系固定的工具，可设置在填粉支架等常用设施中。

各组件组合后，形成间隙4，填入金属粉末，用冷焊钳，或封口、缩口模具，使管壳1右端夹紧金属网2右端，然后封焊（TIG焊）；金属网2被夹紧后，即可分离芯棒3、定位套30，烧结后完成其他工序。也可以先形变后烧结，或省略烧结工序。

填粉时，可采用漏斗10，增设咀部内径以使定位块102不易卡住金属网2右端。填粉完毕、分离漏斗10后，可再次补充金属粉末；或者减设环面101的长度至3mm左右。当采用漏斗6时，增设芯棒3、金属网2的长度，超出管壳1右端，填粉完毕、分离漏斗6后，夹持住金属网2右端，抽拉芯棒3（可不完全分离），将金属网2超出管壳1右端的部分裁除，即可压合管壳1右端。

芯棒3的外表面可设置若干轴向沟槽（横截面呈齿轮状），或螺旋沟槽（如常见的麻花钻的形状），烧结时，若不分离芯棒3，还原气氛仍可从芯棒3的沟槽中进入，仍可使毛细芯更好地还原，免于二次烧结。

【实施例2】

在实施例1中，已经给出了能够实现先折弯（压扁），后烧结的工艺路线，显然，就能够将热管的制造方法与多种常见结构的热管散热器的制作工艺更为全面的结合。虽然本实施例相较于文件17，能够更好地将热管与热管散热器的制造方法相融合，但并不代表本发明包含的所有热管散热器皆通过此类方法制作，一般而言，本发明先将热管制作为成品，然后采用现有技术制作为热管散热器。本实施例主要在于提供一类不同的热管散热器的制造方法。

结合图7和8，以常见的（塔式CPU）散热器7为例，一般将实施例1中填粉完毕的管壳1，经缩尾、焊尾，然后折弯为“U”型管，即得到图7所示的工件；然后参照现有技术，将管壳1与底座71、鳍片72通过过盈配合的方式相结合，压平管壳1与底座71结合的部分，一并烧结，待工件冷却后取出；最后将“U”型管注液、抽真空、封焊，完成热管的制作，即可得到散热器7。底座71的底部设有容纳管壳1的沟槽，鳍片72设有容纳管壳1的通孔。

结合图8，散热器7采用热管直触设计，与底座71的底部大致构成一个平面。底座71的另一面还可增设若干用于辅助散热的鳍。本实施例可避免现有技术采用热管直触设计时，压扁热管蒸发段对烧结层毛细芯造成损害的技术问题。

特别地，可选择将“U”型管的冷凝段（与鳍片72结合的部位）压扁后，再与鳍片72组合（相应调整鳍片72的通孔的形状尺寸即可），以提高热管冷凝段的管外换热性能、减小散热器风阻，且兼得不受压扁损害的烧结层毛细芯。

烧结过程中，原本通过过盈配合结合在一起的管壳1、鳍片72、底座71，相当于又通过扩散焊的方式加强了结合，鳍片72与管壳1之间的热阻更低，热量能够更快地通过热管传递至鳍片72，提高了鳍片72的效率。又因烧结工序设置在形变工艺、过盈配合（组合）之后，毛细芯不受损害，所以本实施例相较于传统的热管、热管散热器及其制造方法，能够提高散热器的性能。

本领域中，热管的材质普遍为铜，散热器的底座、鳍片的材质通常为铝或铜，或者铝合金或铜合金，因此，本领域的技术人员应当明了，应考虑底座71、鳍片72、热管的材质的熔点，金属粉末的种类及烧结温度（共晶温度），避免较高的烧结温度将熔点较低的材料熔化。比如，当底座71、鳍片72、管壳1的材质均为铜时，金属粉末可采用铜粉，能够以较高的温度烧结；当仅有鳍片72的材质为铝时，烧结温度约460至600℃，金属粉末仍可采用铜粉，也可以是熔点（共晶温度）更低的材料，比如铝粉，或者是文件19中所提供的多种粉体，但本发明烧结过程中一般不包含芯棒，所以不必考虑粉体的膨胀率，有更多选择；一般采用铝粉即可，虽然铝的导热系数小于铜，但在同体积、吸收相同热量的情况下，铝的温升更高，利于蒸发段的工质的汽化。

显然，本领域的技术人员可做出诸多调整，得出各种款式的CPU散热器，以及应用于其他设备的散热装置。特别地，可以选择仅将底座71、管壳1、金属粉末一起烧结，然后采用本领域常见的穿Fin工艺或回流焊工艺组合鳍片72。而当制造文件17中的热管散热器时，可参照文件17，采用胀管工艺将实施例1中的管壳1与鳍片组合，方可组焊金属网2，穿入芯棒3，填粉后分离芯棒3，烧结后完成其他工序，底座部分可选择在烧结后与管壳1焊接，也可选择采用热管直触设计，在烧结前将底座与管壳1组合。

【实施例3】

结合图9，先将管壳1的左端封焊，然后将金属网2、芯棒3、漏斗6、管壳1组合，填粉，金属粉末从各定位块62之间的空隙进入间隙4。若金属网2包含卷绕金属丝网，可选择将金属丝网卷绕在芯棒3上。

填粉完毕后，拆卸定位工装。若先分离芯棒3，则固定住漏斗6，漏斗6的定位块62及端面63可挡住金属网2，防止其移动。若先分离漏斗6，则用垫圈（配合螺栓使用的）等类似工具，套入芯棒3，挡住金属网2，抽出芯棒3。

将包含金属粉末的工件进行烧结，然后完成其他工序。

特别地，分离芯棒3后，可选择在金属网2的内侧填充少量金属粉末，烧结时竖直摆放工件，以使管壳1的左端形成更多的毛细芯，或者，预先在管壳1中填充少量金属粉末，然后与金属网2、芯棒3、漏斗6组合后填粉。

特别地，若实施二次除气，相应增设管壳1的长度，金属网2、金属粉末保持不变。若采用漏斗10，填粉后一般先分离芯棒3；若采用漏斗6，填粉后先分离漏斗6，然后用管状工具套入芯棒3，插入管壳1，挡住金属网2，抽出芯棒3。

本实施例可调整为：先将漏斗6与管壳1组合，增设金属网2的长度、缩小其直径，将金属网2两端捻合后，从漏斗6的咀部送入管壳1；或者，将金属网2右端捻合后，将其右端塞入漏斗6的咀部左端，然后将金属网2和漏斗6与管壳1组合。金属网2的右端一般与定位块62接触的部分达到5mm，即可被定位块62大致限定于管壳1的中部，填粉时，金属网2基本处于竖直状态，在重力作用下，能够与管壳1形成较为均匀的间隙4，因此能够省略芯棒3，且金属网2右端已被捻合封闭，则金属粉末基本不会进入金属网2的内侧。分离漏斗6时，可用棍状工具等抵住金属网2，防止其移动，分离后，一般用剪刀等工具将金属网2的右端超出管壳1的部分裁除。同理，也可以采用漏斗10实施。

在本实施例的基础上实施先折弯后烧结的工艺路线时，无论填粉过程是否使用芯棒3，管壳1是否预留用于二次除气的部分，皆可实施。只需预先封闭（捻合或焊接）金属网2的左端，然后与管壳1、漏斗6或10组合，完成填粉；分离漏斗6或10后，采用缩口模具，或者对管壳1右端做缩径处理，使管壳1右端内壁夹住金属网2右端，挡住金属粉末即可，管壳1右端不完全闭合，以便于烧结时还原气氛的进入。将管壳1右端处理后，即可按需折弯或（和）压扁，烧结后完成其他工序，显然，也可以选择省略烧结工序。

【实施例4】

结合图10和11，将金属网2塞入定位管8，与管壳1组合。定位管8右端设有限位座81，与管壳1右端接触，定位管8左端一般距离管壳1左端约1至2cm，金属网2两端与管壳1的两端大致齐平，一般距离管壳1两端约1至3mm。

优选地，将管壳1的左端缩口后封焊，一般使用冷焊钳或本领域其他封口或缩口模具即可使管壳1夹紧金属网2，然后封焊，一般采用TIG焊。封焊工序可选择调整至烧结工序之后。封焊时，管壳1一般与金属网2焊合。

管壳1与金属网2结合后，或管壳1夹紧金属网2，即可分离定位管8；参照实施例3，将芯棒3、漏斗6或10，与管壳1和金属网2组合，完成填粉，分离漏斗6或10、芯棒3时，金属网2已与管壳1结合，不必使用其他工具挡住。将工件烧结后完成其他工序。若实施二次除气，则相应增设管壳1的长度，采用漏斗6或10填粉皆可。本实施例也可以选择省略烧结工序，或者在烧结前折弯或压扁管壳1。

定位管8的加入是为了更好地保持间隙4的均匀度，但可选择省略。本实施例可调整为：直接将金属网2置于管壳1内，使管壳1任一端夹紧金属网2。填粉时，利用芯棒3配合漏斗6或10，也能够大致保持间隙4的均匀度。显然，也可以选择省略烧结工序、或者在烧结前折弯或压扁管壳1。

本实施例还可调整为：采用实施例1（图1）的管壳1，将金属网2从缩头11处塞入管壳1，将缩头11缩口、封焊，使金属网2左端与缩头11结合，然后完成其他工序，如此，也能够省略定位管8，也可以选择省略烧结工序，或者在烧结前折弯或压扁管壳1。

【实施例5】

结合图13，将第二金属网21与金属网2组合后，塞入左端已被封焊的管壳1。第二金属网21可使金属网2与管壳1保持较好的同轴度，其直径一般略大于管壳1内径。第二金属网21参照金属网2的制备方法，优选由目数较小的金属丝网卷绕而成，可直接卷绕在金属网2左端，使二者较为紧密的组合。塞网时，第二金属网21进入管壳1后，可选择采用定位管8等管状工具将第二金属网21连带金属网2推入管壳1，然后取出定位管8，定位管8内壁与金属网2在此方式中，一般呈间隙配合。

参照实施例3，插入芯棒3，装上漏斗6，然后完成其他工序。如果需要二次除气，一般采用漏斗10，并相应增设管壳1的长度。由于第二金属网21的加入，通常会使金属网2左端内径变小，可选择将芯棒3左端通过车削等加工方式缩小直径，便于抽出。

本实施例可调整为：采用实施例4中的管壳1，一般从管壳1左端塞入第二金属网21与金属网2，将管壳1左端作缩口、封焊处理。亦可参照实施例3或4及其调整后的方式，而选择省略烧结工序，或者在烧结前折弯或压扁管壳1。

【实施例6】

本发明方法也适用于制造热柱，与制造普通热管的方法及有益效果大致相同。结合图14、15，热柱的外部结构主要由管壳1、底盖12、上盖13、充液管14、焊料15（焊缝）构成。底盖12设有容置管壳1左端的沟槽，沟槽外边缘设有焊接坡口16。管壳1右端的一段内壁经车削等方式扩大内径，以将上盖13容置、定位。上盖13右面的外边缘设有焊接坡口16，上盖13开设有容置充液管14的通孔，通孔右面的外边缘设有焊接坡口16。充液管14一般与上盖13通过点焊或过盈配合预先固定，可通过热胀冷缩、胀管等方式装配，也可将充液管14左端用锥头胀成喇叭口，然后以充液管14的右端，从上盖13的左边插入，再用敲击等方式使充液管14的左端嵌入上盖13的通孔。焊料15一般由银焊丝制成圆环状，在烧结之前，置于各焊接坡口16。

步骤A：将管壳1、底盖12组合（两者一般呈过盈配合或通过点焊预先固定），竖直摆放，底盖12位于下方，然后在管壳1、底盖12围成的空间底部设置一层金属粉末。

步骤B：参照实施例3的方式，将金属网2、芯棒3、漏斗6或10，与管壳1组合，填粉，然后顺次取出芯棒3、漏斗6或10。将金属网2、芯棒3、漏斗6或10的形状、尺寸调整，与相应的热柱的形状、尺寸相匹配即可。

步骤C：将第三金属网22放置在金属网2之上，盖住金属粉末。金属网2开设有通孔，与上盖13的通孔相通。

步骤D：将预先组合的上盖13、充液管14，装入管壳1右端被扩大的内径中，然后将焊料15置于各焊接坡口16。

步骤E：将工件以竖直状态烧结，冷却后取出，通过充液管14注入工质、除气，最后将充液管14封焊。完成制作后，可参照现有技术将充液管14折弯，并在上盖13、管壳1右端设置密封胶，埋住焊缝和充液管14。

特别地，步骤B取出芯棒3、漏斗6或10后，可选择往容器底部再次补充金属粉末，也可用刷子或其他模具调整位于底盖12部位的金属粉末的分布位置或形状，或者，将芯棒3的端面加工为模具的形式，使底部的金属粉末在烧结后具备更大的表面积。

特别地，在步骤D中装配上盖13后，可选择将少量铜粉置于上盖13与管壳1之间的焊接坡口16中，防止焊料15在烧结中融化而浸入管壳1内部。第三金属网22也可兼有此效果，还可选择增设第三金属网22的直径，与上盖13大致相等，同时略微增加金属网2的长度和金属粉末的填充量。也可以选择用铜块、铁块等重物，压住上盖13。第三金属网22也可以省略。

特别地，可选择将金属网2左端的末端裁剪出若干缺口，以使管壳1内壁部位的金属粉末与底盖12部位的金属粉末更多的相连，缺口的高度一般不超过2mm。金属网2左端也可以与底盖12接触。

本发明方法可使热柱具备一体成型的烧结层5（图15中只是为了示意，实际上为暂未经过烧结的金属粉末），热阻更低、工质回流更为流畅，毛细芯还原度更好，几乎不存在芯棒、模具等的损耗；烧结的同时，焊料15融化，将各组件结合为一体，除封焊充液管14外，一般不必再另行施焊。故而本发明方法成本更低、更为节能环保，且产品的性能、性状更好，优于本领域中，管壳、底盖分别填粉进炉烧结一次，管壳与底盖装配后又进炉钎焊一次的方法；也优于本领域中，将管壳、底盖焊接后填粉烧结，然后再与上盖焊接的方法。本发明能够做到只进炉烧结一次，在形成烧结层5的同时封焊各焊接坡口16，但是，也可以选择在烧结后，组焊上盖13、充液管14，或实施二次烧结，或采用其他焊接方式封焊或补焊各焊接坡口16。

通常，热柱（管壳1）的直径一般≥20mm，但当热柱的直径较小，比如在≤16mm的情况下，本实施例可调整为：取消上盖13，参照普通热管的处理方式，在烧结后将管壳1右端缩口，然后注液、除气、封焊，如果需要二次除气，可选择在缩口后组焊充液管14，通过充液管14注液、除气，封焊充液管14，然后实施二次除气；或者，填粉时采用漏斗10，使管壳1右端预留出用于二次除气的部分，烧结后将此部分作缩径处理，完成注液、除气、封焊，然后实施二次除气。本实施例也可调整为：参照实施例1的填粉方式，将填粉完毕的管壳1尾部朝上，与相应形状的底盖12组合，然后倒置，通过缩头11再次补充金属粉末，烧结后完成其他工序。

【实施例7】

现有技术中，部分热柱的管壳和上盖（甚至包括充液管）是一体成型的，或者是预先焊接（满焊）组合的。本发明也能够兼顾这种设计，特举此例说明。如果热柱的底盖和管壳是一体成型的或预先焊接组合的，则参照实施例6即可。

结合图16、17，与实施例6不同的是，上盖13与管壳1一体成型，上盖13向内适当凹陷。底盖12加工出凹槽122、沉台121，沉台121用于容置管壳1的左端，外边缘加工出焊接坡口16，凹槽122用于容置金属粉末。

向管壳1填粉时，垫块9位于下方，将管壳1暂时固定，垫块9设有容纳充液管14的孔。参照实施例3，使用与本实施例的热柱形状、尺寸相匹配的漏斗6、芯棒3、金属网2完成填粉后，分离芯棒3、漏斗6。

向底盖12的凹槽122中填粉，然后用纯水或酒精浸润金属粉末，使其不松散，或者预先用纯水或酒精使凹槽122湿润，然后填粉。特别地，可选择将已填充的金属粉末压实后，再铺设一层金属粉末。金属粉末的层厚一般略大于凹槽122的深度。

将填粉完毕的管壳1与垫块9分离，将管壳1水平放置，将填粉完毕的底盖12与管壳1沿水平方向组合，然后将组合后的工件竖直放置，底盖12位于下方。设置焊料15，进炉烧结，然后完成其他工序。

本实施例可调整为，将管壳1填粉后，从金属网2内侧补充金属粉末，底盖12一般不填粉，与管壳1扣合。将管壳1倒置后，补充的金属粉末落入凹槽122，摇匀凹槽122中的金属粉末。也可以通过充液管14补充金属粉末。金属网2左端可设置若干缺口；或者将若干金属（铜）丝折成“V”形，挂在金属网2左端边缘，一半插入金属粉末，另一半位于金属网2内侧，然后扣合底盖12；或者将凹槽122底部增设若干沟槽或凸起，皆可使管壳1内壁部位的金属粉末与凹槽122中的金属粉末相通，或使金属网2左端与凹槽122底部保持一定的距离，一般约2mm。

至于先将管壳1填粉、烧结，后将底盖12填粉、与管壳1组合后烧结；或者，将管壳1、底盖12分别填粉烧结，然后组合，此类方式亦属本发明范围。

【实施例8】

文件22中，在烧结层设置于蒸发段，冷凝段以沟槽为毛细芯的情况下，可降低热管的热阻、提高极限传递功率。本发明亦可参照文件22，采用内壁包含沟槽毛细芯的管壳1，减少金属粉末的填充量，一般减少30%至70%，使烧结层5主要形成于蒸发段，金属网2的长度可保持不变或减少。对于热柱而言，是指减少管壳1内壁部分的金属粉末填充量。

实践中，有大量用于CPU、显卡、笔记本电脑等产品的散热器，是以热管中部为蒸发段，以热管两端为冷凝段，以使一支热管大致等效于两支热管，但现有方法难以将文件22中的烧结层主要设置于热管的中部。本实施例主要在于提供一类热管及制造方法，能够实现将烧结层主要设置于热管的中部，而两个冷凝段主要以管壳内壁的沟槽为毛细芯。

结合图18，将定位管8与芯棒3组合，然后将金属网2与芯棒3组合，然后将管壳1与定位管8组合，即可形成填充金属粉末的间隙4。利用漏斗6或10填充适量的金属粉末，粉层的长度不超过金属网2的长度，一般短于金属网2右端约1至2cm。填粉后，固定住定位管8，从左分离芯棒3，沿水平方向取出定位管8、完成烧结。将冷却后的管壳1的任一端封焊，通过另一端完成注液、除气、封焊。如果需要二次除气，一般增设管壳1右端的长度，或组焊充液管。两个冷凝段的长度不必相等，可按需调整。

图18中管壳1内壁的沟槽未示出，采用与本领域现有技术相同的沟槽管即可。热管冷凝段或传输段允许存在部分烧结层，如果需要减少，则采用粒径尺寸大于沟槽尺寸的金属粉末；或者，在填粉时，先填入少量粒径大于沟槽宽度和深度的金属粉末，再填入粒径较小的金属粉末；或者，在组合前用水或酒精将管壳1、金属网2左端浸润；或者，将定位管8的外壁加工出与管壳1内壁的沟槽相匹配的沟齿，将管壳1内壁的沟槽堵住；或者，参照实施例5，于图18中的金属网2左端，增加一个第二金属网21；或者，在定位管8右端扩设阶梯孔，深约1至2cm，将金属网2左端置入该阶梯孔，与孔壁贴合。

特别地，可以选择预先将金属网2的左端用锥头胀成喇叭口，或者裁剪出缺口，折出翻边，则在取出芯棒3时，金属网2左端能够被定位管8的右端更好地挡住。而当工件需要以竖直方向烧结时，一般不取出定位管8，定位管8相当于本领域（文件6、7）常用的堵头，或者取出定位管8，用堵头（不设孔）堵住管壳1任一端。

本实施例可调整为：将芯棒3左端的底座部分取消，将定位管8中部的通孔改设为盲孔，芯棒3插入定位管8的盲孔后，组合金属网2、管壳1，采用漏斗10完成填粉，然后分离芯棒3、漏斗10。漏斗10的咀部一般与金属网2右端接触或接近。

本实施例还可调整而制造主要以烧结层和金属网为毛细芯的热管，管壳1的内壁可不设沟槽。在图18的基础上，定位管8、金属网2的长度，金属粉末的填充量，以及其他要素的尺寸、比例皆可以调整，比如，增设金属网2的长度，其右端距离管壳1右端约1至3mm，填粉完毕后，分离芯棒3，将管壳1右端封焊，使管壳1右端朝下，取出定位管8，烧结后完成其他工序；定位管8用于将管壳1的左端预留出用于二次除气的部分。又比如，减少定位管8的长度，定位管8与管壳1内壁接触的部分达到约3mm即可，增设金属网2左端的长度，于管壳1的右端预留出用于二次除气的部分。如果不实施二次除气，或组焊充液管实施二次除气，则相应调整管壳1、金属网2、定位管8的长度。此外，也可以选择将芯棒3左端的底座部分取消、将定位管8中部的通孔改设为盲孔，芯棒3插入定位管8的盲孔。亦可参照实施例3或4，选择省略烧结工序、或者在烧结前折弯管壳1。

显然，本领域的技术人员完全能够将各实施例调整出更多的实施方式，或调整出更多形式的复合型毛细芯。

【实施例9】

除普通厚度的扁平热管外，本发明还可基于实施例1、3、4、5、8完成超薄热管（厚度为0.8至2mm的扁平热管）的制造，不同之处在于间隙4较窄，一般小于0.4mm。优选地，各实施例填粉时不选择省略相应的定位工装，以尽量保持间隙4的均匀度、金属网2的直线度；管壳1的壁厚为0.1至0.3mm，当管壳1内壁具有沟槽时，管壁最薄处不低于0.1mm；金属网2的（单边）厚度为0.05至0.2mm，包含1至4层金属丝网。

虽然间隙4更为狭窄，但由于此类规格的热管的长度通常在100mm左右，因此管壳1、和芯棒3的直线度的公差等级达到9级，两者的同轴度或平行度的公差等级达到8级，就足以保证将间隙4的误差不超过40微米，当然，公差等级越小，误差越小，可按需调整，一般达到6或7级，就已经非常精确，误差一般不超过15至25微米。而间隙4的设计宽度一般不低于0.15mm（150微米），所以间隙4的实际宽度的最窄处一般不低于110微米，最宽处大于150微米 ，粒径≤50微米（包括亚微米级、纳米级）的金属粉末足以较为顺利地进入间隙4；而在管壳1的长度更长或制造精度较低的情况下，金属网2和管壳1内壁局部接触，则间隙4的横截面呈近似于月牙形（日环食）的形状，依然能够完成填粉。

【实施例10】

本发明也包含另一类热管及其制造方法。结合图19，将芯棒3加工出扁平部31、第二扁平部32、凹槽33、斜面34。结合图20，将带状金属丝网轧出凹槽24、翻边25，将其一端的凹槽24底部剪切出两条缝，将凹槽24底部的部分金属丝网向下向左翻折出挂钩23，形成金属网2。

步骤A：结合图21，将金属网2与芯棒3组合，金属网2的翻边25与芯棒3的第二扁平部32贴合，金属网2的凹槽24的两侧与芯棒3的凹槽33的两侧贴合，金属网2的挂钩23挂住芯棒3的右端及斜面34。可选择将凹槽33的右端底部加工出缺口，以更好的卡出挂钩23。

步骤B：将金属粉末敷填在凹槽24中，或（和）翻边25上。可选择将金属网2用水或酒精浸润，便于按需设置更多的金属粉末，以及更好的保持金属粉末不松散。

步骤C：结合图22，利用芯棒3将金属网2和金属粉末送入管壳1中，金属网2右端一般距离管壳1右端约1至3mm。将管壳1的右端用冷焊钳或封口模具压合，夹紧金属网2右端，封焊（可调整在烧结后），与金属网2右端结合。

步骤D：将工件水平放置在烧结支架上，支架上设有防止工件滚动的结构；以芯棒3的扁平部31为标记，使扁平部31朝下，大致平行于地平面，以使金属粉末受重力而与管壳1更好的接触；抽出芯棒3，将工件送入烧结炉烧结；冷却后完成注液、除气、封焊、二次除气。若不实施二次除气，则缩短管壳1的长度。

本实施例主要用于制造厚度规格为0.4至0.8mm的超薄热管，在烧结后（折弯）压扁。金属网2一般由1至2层200至500目的金属丝网构成，总厚度为0.05至0.15mm；管壳1壁厚为0.05至0.15mm。热管压扁后的横截面近似于图23，烧结层5和金属网2主要分布于管壳1的中部，两侧的空隙为蒸汽通道。当然，本实施例也可以用于制造更厚的扁平热管或圆热管，调整相关要素的尺寸或形状即可。本实施例可解决传统方法在制造以烧结层为毛细芯的超薄热管时，芯棒与管壳之间的间隙小、填粉困难，烧结层薄、拔棒时受损的比例更大，管壳薄、拔棒时更易受损，难以制造0.8mm以下的产品的技术难题。

芯棒3未设扁平部的部分，其长度可以按需调整，也可以增设刻度尺或其他标记，以提高操作中的准确度，或提高通用性，适应不同长度的产品。芯棒3的凹槽33、金属网2的凹槽24的横截面，可调整为弧形、“V”形、“U”形、梯形等多种形式；芯棒3的凹槽33亦可作为模具，配合相应形状的压模，将带状金属丝网轧出凹槽24、翻边25，然后裁剪出挂钩23。各扁平部不必须为平面，可以是斜面或曲面，可按需改设。

【实施例11】

传统方法中，管壳长度越长，或管壳长径比越大，则越难以在烧结后拔出芯棒，比如直径为6mm的管壳，长度一般不超过300mm，长径比不超过50：1。而本发明烧结时通常不包含芯棒，或芯棒（芯棒3）更易拔出，因此可采用更长的管壳，比如300至600mm（并不以此为限，视烧结炉等设施的尺寸而定），从而制造出更长的热管。也可以选择在烧结后，将较长的毛细管锯（切、割）断，从而将一支毛细管制造成两支或更多支热管，可节省一部分组合定位工装、管壳、金属网、填粉、分离定位工装的工序，以进一步提高生产效率。封焊锯断处之前，可选择将锯断处的多余的毛细芯去除，一般使用钻头、锉刀等工具。

对于实施例1、3、4、5、8、10而言，可将一支毛细管分为两段或更多段，由于一部分管壳没有预留用于二次除气的部分，因此，如果需要实施二次除气，则在分段后的、没有预留用于二次除气部分的毛细管的开口端组焊充液管，当管壳直径较大时，可将开口端缩径或缩口后组焊充液管，或采用端盖封焊，端盖可具备用于组焊充液管的通孔。部分实施例的毛细管的一端若已被封焊，则分段后一般不对封闭端再作处理。

本发明一般采用图17的方式填粉，以便于在管壳1的两端皆预留出用于二次除气的、不设烧结层和金属网的部分，填粉烧结后，沿毛细管长度的中部将其分为两段，可选择用冷焊钳或其他封口模具将毛细管夹断；将具有毛细芯的端口封焊，以另一端口注液、除气，封焊该注液端口后，实施二次除气。管壳1未设毛细芯的部分一般在注液前作缩径处理，管壳1、金属网2等要素的长度按需增加。如此，可将一支毛细管制造为两支热管。

将管壳1预留未设毛细芯（主要是烧结层）的部分，或者加焊充液管的措施，可使二次除气时不浪费毛细芯（原料），但并不代表未作这些措施，就不能实施二次除气。

本领域技术人员应当明了，本申请中的文字和附图主要在于对本发明起到较好的说明或示意的作用，实践中不必完全一致，本发明亦可由不同的描述方式进行描述，本申请中“左”或“右”等表示方位的用语是相对于附图而言；从本申请中能够见到，本发明设置金属粉末的方法属于开拓性发明，基于本发明总的发明构思，能够得到多种形式或结构的产品，也能够得到大量的或灵活多变的制造方法，而各实施例也存在诸多的相通之处，可互相参照而调整，因此，各实施例中的各技术特征、各技术手段，以及各部分细节内容，不便于穷举或排列组合出所有的示例，在不脱离权利要求书、说明书所界定的本发明实质范围的前提下，可以对本发明技术方案或各实施例及其细节内容进行增补、修改、修饰、替换、删减、重新组合。本领域技术人员可依据本发明，在实际应用中结合产品的具体要求，或生产条件，或设计意愿，从形式，结构，布局，形状，尺寸，比例，材料，数量，组件，步骤及顺序，实施次数，表面处理，热处理，烧结温度，保温时间，金属粉末（纤维）的种类、粒径、组分，定位工装、定位组件，以及其它方面对本发明进行调整；亦可在本发明的实质范围内，通过说明书的教导或各实施例提及的技术手段、发明点，包括参照现有技术，而另行组合或叠加或替代或省略或改变相关要素，得出数量众多的产品或方法，无需再付出创造性的劳动。而制造热管所采用的材料、设备、工具等也理应与时俱进，举凡能够在未来，发明、发现、探明、改进、改良的，适用于制造热管的，亦可在未来按需应用于本发明当中，特别是适用于替代本发明中金属网、金属粉末、管壳的材料，不必一定为金属；而随管壳、金属网等材料在制造工艺、力学性能等方面的进步，自然可以进一步降低超薄热管的厚度，或者可以在更薄的管壳内壁加工出沟槽。

综上，本发明披露之内容，主要用于说明、示范本发明总的发明构思能够以许多种形式体现，而不是对本发明进行限制，亦不对本领域的技术人员构成反向教导。实际上，本发明所涵盖的产品及方法的数量远多于说明书中的示例。本发明的公开，自然地使得本领域的技术人员能够在本发明范围内，得到诸多性价比各异的或细节各异的产品或方法。

由于热管、基于热管的传热或散热装置通常不单独使用，需要与相应的产品或设备配套使用，藉此方可最终体现热管的功效与本发明作出的技术贡献，因此本发明也涵盖包含本发明热管的产品或设备，包括笔记本电脑、平板电脑、一体机电脑、台式电脑、显卡、计算加速卡、服务器、游戏机、手机、电源供应器、汽车、飞行器、无线通信基地台、照明设备、冰箱、太阳能收集装置等各种涉及利用热管传热或散热的产品或设备，也包括专用于这些产品或设备的且包含本发明热管的传热或散热装置。本领域的技术人员可基于本发明的产品或制造方法，结合本领域制造传热或散热装置的现有技术，而得到与相应产品或设备相配套的传热或散热装置，然后与相应的产品或设备进行组合或装配。

Claims (10)

1.一种将金属粉末设置在用于制造热管的管壳内的方法，主要包括：利用网状毛细芯，将金属粉末拦截或限制在所述管壳内。

2.根据权利要求1所述方法，主要包括：利用定位工装或（和）定位组件使管壳、网状毛细芯、金属粉末保持位置关系；所述定位工装主要包括芯棒，漏斗，定位套，定位管中的一种或多种；所述定位组件主要包括，与网状毛细芯结合或接触的组件，或者设置在管壳或网状毛细芯中的结构；使烧结过程中能够不包含所述芯棒，或（和）使金属粉末不与所述芯棒大面积接触。

3.一种制造毛细管，或热管，或包含热管的设备或装置的方法，根据权利要求2，主要包括：所述网状毛细芯为金属网，由若干层金属丝网构成，所述金属粉末为铜粉，所述管壳的材质为铜；

将金属网与管壳组合，使两者之间形成填充铜粉的间隙，向间隙中填充铜粉，将包含铜粉、金属网的管壳烧结后，铜粉形成烧结层，得到毛细管；

可进一步地，将所得毛细管注液、除气、封焊，得到热管；

可进一步地，将所得热管制造为散热器，或散热模组，或传、散热装置；

可进一步地，将所得散热器，或散热模组，或传、散热装置，与相应设备组合或装配，得到包含热管的设备或装置；

可选择地，烧结前将包含铜粉、金属网的管壳经形变工艺加工后，或者与相应散热器的底座或（和）鳍片组合后，或者将（直线型的）管壳与相应散热器的鳍片或（和）底座组合、与金属网组合、填充铜粉后，进行烧结，冷却后完成热管的制作；

可选择地，使金属网的孔隙小于铜粉的粒径，使金属网两端封闭，或（和）与管壳焊接，或（和）被管壳两端夹紧，从而能够选择省略烧结工序；所述金属粉末可由石墨粉或石墨烯粉或碳粉替代，或者与之混合。

4.一种制造热管的方法，根据权利要求3，主要包括：将管壳一端经过缩径处理，形成缩头，另一端为尾部；将金属网与管壳组合，金属网的外径与缩头的内径相匹配，将缩头与金属网通过焊接固定；组合芯棒，使金属网与管壳之间的间隙更为均匀；向间隙中填入铜粉后，将芯棒与金属网和管壳分离；将包含铜粉、金属网的管壳放入烧结炉，在保护气体、还原气氛的保护与还原下，实施烧结，还原气氛通过金属网的孔隙与铜粉接触，将铜粉还原；冷却后，得到毛细管，包含由铜粉烧结而成的烧结层，与金属网构成复合型毛细芯；将所得毛细管，经缩尾、焊尾、注液、除气、焊头，或者将所得毛细管，经焊头、缩尾、注液、除气、焊尾，得到热管；可选择地，在分离芯棒之后、实施烧结之前，提前将管壳任一端封焊；可选择地，烧结不分离芯棒；

或者，

将管壳一端经过缩径处理，形成缩头，另一端为尾部；将金属网一端捻合，与芯棒组合；利用芯棒将金属网从缩头送入，与管壳组合，金属网捻合的端部与管壳尾部对应；组合过程中，利用定位套使管壳、金属网、芯棒定位保持位置关系；向管壳与金属网之间的间隙填充铜粉；用冷焊钳，或封口、缩口模具，使管壳尾部夹紧金属网捻合的端部，然后封焊管壳尾部；金属网被夹紧后，即可分离芯棒、定位套，实施烧结；可选择地，将芯棒外表面设置若干轴向沟槽（横截面呈齿轮状），或螺旋沟槽（如常见的麻花钻的形状），烧结时，若未分离芯棒，还原气氛仍可从芯棒的沟槽中进入，将铜粉还原；

或者，

将管壳的一端封焊；将金属网、芯棒、漏斗、管壳组合；向管壳与金属网之间的间隙填充铜粉，铜粉从漏斗的各定位块之间的空隙进入管壳与金属网之间的间隙；分离芯棒、漏斗；

或者，

将金属网塞入定位管；将定位管塞入管壳；将管壳一端缩口、封焊，与金属网结合；将定位管分离；将芯棒、漏斗，与管壳和金属网组合；填充铜粉；分离漏斗、芯棒；

或者，

将管壳一端经过缩径处理，形成缩头；将金属网从缩头塞入管壳；将缩头缩口、封焊，使金属网一端与缩头结合；将芯棒、漏斗，与管壳和金属网组合；填充铜粉；分离漏斗、芯棒；

或者，

将管壳的一端封焊；将第二金属网与金属网一端组合，塞入管壳，第二金属网使金属网与管壳之间的间隙更为均匀；将芯棒、漏斗，与管壳和金属网组合；填充铜粉；分离漏斗、芯棒；

或者，

将定位管与芯棒组合，将金属网与芯棒组合，将管壳与定位管组合，使金属网与管壳之间形成填充铜粉的间隙，将漏斗与管壳和芯棒组合；填充铜粉；分离漏斗、芯棒；实施烧结；可选择地，管壳内壁设有沟槽毛细芯，将金属网、烧结层设于管壳中部，热管以管壳中部为蒸发段，以管壳两端为冷凝段，冷凝段主要以管壳内壁的沟槽为毛细芯；

可选择地，当管壳长度大于300mm，或管壳长径比大于50：1时，将烧结后得到的毛细管至少分为两段，以制备成至少两支热管。

5.一种制造扁平热管的方法，根据权利要求4，主要包括：将热管压扁；可选择地，当热管厚度为0.8至2mm时，管壳壁厚为0.1至0.3mm，当管壳内壁具有沟槽时，管壁最薄处不低于0.1mm，金属网的（单边）厚度为0.05至0.2mm，包含1至4层金属丝网，金属网与管壳之间的间隙的设计宽度不低于0.15mm；铜粉粒径不大于50微米。

6.一种制造柱形热管的方法，根据权利要求3，主要包括：将管壳与底盖组合，于底盖部位设置一层铜粉；组合金属网，利用芯棒、漏斗使金属网与管壳内壁之间形成用于填充铜粉的间隙；向间隙中填充铜粉，分离芯棒、漏斗；将上盖与管壳组合，设置焊料，实施烧结；

或者，

将管壳一端经过缩径处理，形成缩头，另一端为尾部；将金属网与管壳组合，金属网的外径与缩头的内径相匹配，将缩头与金属网通过焊接固定；组合芯棒，使金属网与管壳之间的间隙更为均匀；向间隙中填入铜粉后，将芯棒分离；将包含铜粉、金属网的管壳与底盖组合，通过管壳尾部填充铜粉，设置于底盖部位；设置焊料，实施烧结；

或者，

管壳与上盖一体成型或预先焊接组合，在管壳中设置金属网和铜粉，在底盖的凹槽中设置金属粉末，将管壳和底盖组合；设置焊料，实施烧结；

或者，

管壳与上盖一体成型或预先焊接组合，在管壳中设置金属网和铜粉，将管壳和底盖组合，在底盖的凹槽中设置金属粉末；设置焊料，实施烧结。

7.一种制造毛细管，或热管，或包含热管的设备或装置的方法，根据权利要求2，主要包括：所述网状毛细芯为金属网，由若干层金属丝网构成，所述金属粉末为铜粉，所述管壳的材质为铜；

将芯棒设置凹槽，将金属网轧出与芯棒的凹槽形状相匹配的凹槽，将金属网与芯棒组合，在金属网的凹槽中敷填铜粉，利用芯棒将铜粉和金属网送入管壳；烧结后取出芯棒，或者使管壳一端夹紧金属网，取出芯棒后烧结；铜粉形成烧结层，得到毛细管；

可进一步地，将所得毛细管注液、除气、封焊，得到热管；

可进一步地，将所得热管制造为散热器，或散热模组，或传、散热装置；

可进一步地，将所得散热器，或散热模组，或传、散热装置，与相应设备组合或装配，得到包含热管的设备或装置；

可选择地，将热管厚度压扁至0.4至0.8mm时，金属网由1至2层200至500目的金属丝网构成，总厚度为0.05至0.15mm，管壳壁厚为0.05至0.15mm；

可选择地，当管壳长度大于300mm，或管壳长径比大于50：1时，将烧结后得到的毛细管至少分为两段，以制备成至少两支热管。

8.一种热管，主要包括：所述热管或所述热管的毛细芯，根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法制造。

9.一种散热器，或散热模组，或传、散热装置，主要包括热管，其特征主要在于：所述热管或所述热管的毛细芯根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法制造；或者，所述散热器，或散热模组，或传、散热装置，根据权利要求3或7所述方法制造。

10.一种包含热管的设备或装置，主要包括热管，其特征主要在于：所述热管或所述热管的毛细芯根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法制造；或者，所述设备或装置，根据权利要求3或7所述方法制造。