一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110220402A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910462587.0(22)申请日2019.05.30(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518000广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区(72)发明人邓大祥徐心海冯宇(74)专利代理机构深圳市添源知识产权代理事务所(普通合伙)44451代理人罗志伟(51)Int.Cl.F28D15/00(2006.01)F28F3/02(2006.01)F28F21/08(2006.01)H05K7/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造方法，该微通道换热器包括上下贴合在一起的上盖板、金属微通道基板，所述金属微通道基板中间设有若干等间距排列的平行阵列微通道，微通道壁面具有大量微针肋凸起，微针肋凸起上生长有大量纳米线结构，起到良好的扰流作用，并显著增大换热面积、强化传热。制备方法包括：先微铣削加工出微通道，再通过激光加工在微通道壁面制备出大量微针肋凸起，然后用稀盐酸表面清洗，再在马弗炉中进行热氧化反应生成微针肋上生长有大量纳米线的微通道，最后将微通道换热器密封封装。本发明操作简单方便、成本低廉，可实现微尺度通道内强化传热结构的高效、低成本、牢固制备成形。CN110220402ACN110220402A权利要求书1/1页1.一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器，其特征在于：所述微通道换热器包括上下贴合在一起的上盖板、金属微通道基板，所述金属微通道基板中间设有若干等间距排列的平行阵列微通道，所述微通道的一端连接冷却工质的入口，所述微通道的另一端连接冷却工质的出口；所述微通道壁面具有大量微针肋凸起，所述微针肋凸起上生长有大量纳米线结构。2.如权利要求1所述的一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器，其特征在于：所述微针肋为尖锥形、或者菱柱形结构。3.如权利要求1所述的一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器，其特征在于：所述微通道为V形、梯形、半圆形或多边形形状。4.如权利要求1所述的一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器，其特征在于：所述微通道材料为铜或铝或不锈钢。5.如权利要求1所述的一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器，其特征在于：微通道的槽深H尺寸范围在0.4～1mm之间、两侧壁面之间形成的角度a范围在45～90°之间。6.一种权利要求1-5任一项所述的具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取两块经清洗除污、烘干的金属薄板作为上盖板、金属微通道基板；2)将其中一块金属薄板装夹到微铣削加工机床上，采用微铣削方法加工出等间距排列的平行阵列微通道，以及微通道前后的储液槽；3)将微通道基板依次置于盛有无水乙醇和去离子水的超声波清洗机中，进行清洗并烘干；4)将微通道基板放置在低功率脉冲激光器的工作台上定位夹紧，打开激光器，在激光器软件中绘制好激光加工路径，控制激光光斑的移动区域，对微通道壁面进行激光加工，制备出壁面具有大量微针肋凸起的微通道；5)将激光加工后的微通道基板先后置于盛有稀盐酸和蒸馏水的超声波清洗机中进行清洗，去除熔渣，随后烘干；6)将微通道基板置于马弗炉中加热，保温若干时间后随炉冷却至室温，得到壁面微针肋上生长有大量纳米线的微通道；7)将得到的微通道基板与上盖板通过钎焊进行连接，并与外部的接管及水泵连接成一个整体，形成一个强制循环回路，得到完整的微通道换热器。7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步骤4)中，所述激光加工是在激光器功率为20～30W，扫描速度为50～150mm/s，扫描间距为5-20um、扫描次数为20～100次的工艺条件下，先沿平行于微通道长度方向扫描，再沿垂直于微通道长度方向扫描，得到壁面具有大量微针肋凸起的微通道。8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步骤5)中，将激光加工后的微通道板先置于盛有0.8～1.2mol/L稀盐酸的超声波清洗机中清洗20-50s，再将洗净的微通道板置于去离子水中清洗10～20min，然后放入真空干燥箱中干燥。9.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在步骤6)中，所述微通道基板在马弗炉中，以5-10℃/min的加热速率加热至300～700℃，保温时间为6～8h，随后随炉冷却至室温。2CN110220402A说明书1/4页一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及到一种微通道换热器及其制造方法，特别是涉及到一种具有微针肋-纳米线结构的微通道换热器及其制造