紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法及用該方法制造的紫銅微熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法及用該方法制造的紫銅微熱管，紫銅超親水結(jié)構(gòu)的制備包括電解液的配制、紫銅表面預(yù)處理、電化學(xué)沉積構(gòu)筑表面微-納米粗糙結(jié)構(gòu)和燒結(jié)處理4個(gè)步驟，利用該方法制備的超親水結(jié)構(gòu)與水的接觸角為5-0°，且該超親水結(jié)構(gòu)具備良好穩(wěn)定性以及較高的界面結(jié)合強(qiáng)度，可作為超親水層應(yīng)用在紫銅微熱管上。由于良好的超親水性能，大大提高了紫銅微熱管的導(dǎo)熱系數(shù)和超親水層的毛細(xì)力。本發(fā)明解決了紫銅微熱管傳統(tǒng)加工難題，且工藝簡(jiǎn)單易控，成本低廉，適合推廣。
【專利說明】紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法及用該方法制造的紫銅微熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)加工金屬表面微結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]固體表面的浸潤(rùn)性在對(duì)基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用都非常重要。近年來，固體表面的超親水、超疏水現(xiàn)象受到廣泛的關(guān)注。超親水表面是指與水的接觸角小于5°的表面，超親水表面有許多優(yōu)異的性能，如自清潔、防霧、生物醫(yī)藥和提高表面熱交換效率等。自然界中大部分固體表面是親水狀態(tài)的，但是要想達(dá)到超親水必須通過進(jìn)一步構(gòu)筑表面微結(jié)構(gòu)。目前，已經(jīng)有許多關(guān)于超疏水銅表面的研究和成果，但對(duì)于銅表面超親水結(jié)構(gòu)的研究還很少，特別是如何制備一種界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的銅表面超親水結(jié)構(gòu)。
[0003]隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，集成電路的功率越來越大，體積卻要求越來越小，導(dǎo)致單位面積的發(fā)熱量加倍增大，特別是在電子通訊設(shè)備領(lǐng)域，高熱流密度電子元件的散熱技術(shù)已經(jīng)成為影響設(shè)備性能的關(guān)鍵因素。在現(xiàn)實(shí)需求的推動(dòng)下，微熱管技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，很好地解決了高熱流密度散熱問題，不過隨著科技的發(fā)展，新的散熱問題不斷出現(xiàn)，微熱管技術(shù)也在不斷更新進(jìn)步。
[0004]普通熱管一般包括基管、吸液芯以及填充在熱管內(nèi)的工質(zhì)液體，其中吸液芯結(jié)構(gòu)對(duì)熱管的性能有決定性的作用。傳統(tǒng)吸液芯結(jié)構(gòu)主要有粉末燒結(jié)式和溝槽拉拔式這兩種制造方法，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。粉末燒結(jié)式吸液芯毛細(xì)力較強(qiáng)，但液體回流阻力較大，且由于燒結(jié)層較厚既增加了管壁熱阻又增加了微熱管重量。溝槽式吸液芯結(jié)構(gòu)的微熱管相比燒結(jié)式吸液芯結(jié)構(gòu)的微熱管重量要輕30%-40%，且工質(zhì)液體回流阻力小，但存在吸液芯毛細(xì)力小、受重力影響大以及制造工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。
[0005]近年來，不少研`究表明超親水表面在傳熱方面有明顯的促進(jìn)作用，如提高熱流密度、強(qiáng)化沸騰等，而紫銅已被廣泛應(yīng)用于傳熱領(lǐng)域，例如熱管、熱柱、均熱板等。由于超親水銅表面相比普通銅表面具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)，所以在傳熱方面具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。因此一種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法以及覆蓋了超親水層的紫銅微熱管是我們迫切需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提供一種結(jié)合強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的紫銅超親水表面的制備方法。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種易于加工、提升導(dǎo)熱系數(shù)、降低加工成本的紫銅微熱管。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于，包括下列步驟:
[0010](I)電解液的配制
[0011]將CuSO4固體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4,將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液；
[0012](2)紫銅表面預(yù)處理
[0013]對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后烘干；
[0014](3)電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0015]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗并烘干；
[0016](4)燒結(jié)處理
[0017]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，結(jié)束后即得到紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層。
[0018]步驟(1)中，所述電解液中銅離子濃度不低于0.01mol/L，氫離子濃度不低于0.5mol/L。
[0019]步驟(3)中，所述電流密度為10-50mA/cm2，沉積時(shí)間為8_20min。
[0020]步驟(4)中，所述燒結(jié)處理為分段升溫的燒結(jié)方式，燒結(jié)溫度為500-900°C，升溫速率小于5°C /min。
[0021]步驟(4)中，所述超親水層為與紫銅緊密結(jié)合的微-納米銅顆粒沉積層，銅顆粒直徑為 0.1-2 μ m。
[0022]利用紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，它包括紫銅基管；紫銅基管的內(nèi)壁設(shè)有超親水層。
[0023]紫銅基管包括第一圓管段、直徑比第一圓管段大的第二圓管段以及將兩者連接的環(huán)形過渡段。
[0024]超親水層覆蓋紫銅基管的整個(gè)內(nèi)壁。
[0025]紫銅基管兩端封閉，中間為容納工質(zhì)液體的真空容腔。
[0026]紫銅基管的管壁厚度為0.2-0.5mm,第二圓管段的外徑為3_6mm。
[0027]總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]1.本發(fā)明制備的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，在水和空氣中各放置I個(gè)星期后重新測(cè)量其接觸角，發(fā)現(xiàn)接觸角仍然小于5°。
[0029]2.本發(fā)明制備的具有超親水結(jié)構(gòu)的紫銅表面超親水層具備較高的界面結(jié)合強(qiáng)度:
[0030](1)用小型手動(dòng)壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)超親水銅表面施加10-100N的壓力，結(jié)果表明壓力小于80N時(shí)，紫銅表面始終能保持超親水的性能；而未經(jīng)燒結(jié)處理的銅表面在ION以下壓力時(shí)表面結(jié)構(gòu)就已經(jīng)被破壞，紫銅表面顆粒會(huì)附著到與之接觸的物體上，從而導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)被破壞。
[0031](2)將這種超親水表面作為流道的一個(gè)壁面，流道中通體積流量為100_500mL/min,去離子水2min后取出，結(jié)果表明體積流量小于450mL/min時(shí)，超親水紫銅表面依然保持超親水性能；而未經(jīng)固化處理的紫銅表面在通50mL/min去離子水2min后取出，發(fā)現(xiàn)表面沉積層部分顆粒被水流帶走，表面結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞。
[0032]3.本發(fā)明制造的紫銅微熱管由于設(shè)置了超親水層，大大提高了微熱管的導(dǎo)熱系數(shù)和超親水層的毛細(xì)力，減小了微熱管內(nèi)工質(zhì)液體的回流阻力。
[0033]4.本發(fā)明利用電化學(xué)沉積的方法制造的紫銅微熱管，解決了微熱管因尺寸小傳統(tǒng)加工困難的難題，降低加工成本，適合生產(chǎn)推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為實(shí)施例1工藝處理后所得紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)的SEM圖。
[0035]圖2為實(shí)施例2工藝處理后所得紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)的SEM圖。
[0036]圖3為實(shí)施例3工藝處理后所得紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)的SEM圖。
[0037]圖4為實(shí)施例4工藝處理后所得紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)的SEM圖。
[0038]圖5為實(shí)施例5工藝處理后所得紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)的SEM圖。
[0039]圖6為水滴在紫銅表面的超親水層的接觸角圖片。
[0040]圖7為實(shí)施例6所制造的紫銅微熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]其中，I為紫銅基管，2為超親水層，3為真空容腔。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0043]實(shí)施例1`[0044]一種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，包括以下步驟:
[0045](I)電解液的配制
[0046]將五水硫酸銅晶體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4，將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液，銅離子濃度優(yōu)選0.02mol/L，氫離子濃度優(yōu)選lmol/L。
[0047](2)紫銅表面預(yù)處理
[0048]對(duì)紫銅(銅元素含量大于99.9%)表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后在空氣中自然烘干。
[0049]( 3 )電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0050]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，電流密度為lOmA/cm2，沉積時(shí)間為20min，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗然后自然烘干。
[0051](4)燒結(jié)處理
[0052]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中按以下工藝燒結(jié)，結(jié)束后即得到界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層，用接觸角測(cè)量?jī)x(JC2000D，P0WEREACH)測(cè)量銅表面接觸角，水滴大小為5 μ L，測(cè)得其接觸角為
0° 0
[0053]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過80min加熱到400°C，保護(hù)氣體換為氫氣，保溫30min，再經(jīng)過30min加熱到500°C，保溫60min，爐冷到400°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)猓^續(xù)爐冷到200°C，取出紫銅，空冷。
[0054]實(shí)施例2[0055]一種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，包括以下步驟:
[0056]將五水硫酸銅晶體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4，將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液，銅離子濃度優(yōu)選0.02mol/L，氫離子濃度優(yōu)選lmol/L。
[0057](2)紫銅表面預(yù)處理
[0058]對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后在空氣中自然烘干。
[0059]( 3 )電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0060]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，電流密度為20mA/cm2，沉積時(shí)間為15min，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗然后自然烘干。
[0061](4)燒結(jié)處理
[0062]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中按以下工藝燒結(jié)，結(jié)束后即得到界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層，用接觸角測(cè)量?jī)x(JC2000D，P0WEREACH)測(cè)量銅表面接觸角，水滴大小為5 μ L，測(cè)得其接觸角為
0° 0
[0063]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過80min加熱到400°C，保護(hù)氣體換`為氫氣，保溫30min，再經(jīng)過30min加熱到500°C，保溫60min，爐冷到400°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)?，繼續(xù)爐冷到200°C，取出紫銅，空冷。
[0064]實(shí)施例3
[0065]一種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，包括以下步驟:
[0066]將五水硫酸銅晶體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4，將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液，銅離子濃度優(yōu)選0.02mol/L，氫離子濃度優(yōu)選lmol/L。
[0067](2)紫銅表面預(yù)處理
[0068]對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后在空氣中自然烘干。
[0069]( 3 )電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0070]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，電流密度為30mA/cm2，沉積時(shí)間為lOmin，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗然后自然烘干。
[0071](4)燒結(jié)處理
[0072]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中按以下工藝燒結(jié)，結(jié)束后即得到界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層，用接觸角測(cè)量?jī)x(JC2000D，P0WEREACH)測(cè)量銅表面接觸角，水滴大小為5 μ L，測(cè)得其接觸角為
0° 0
[0073]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過IOOmin加熱到500°C，保護(hù)氣體換為氫氣，保溫20min，再經(jīng)過IOOmin加熱到900°C，保溫60min，爐冷到500°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)?，繼續(xù)爐冷到200°C，取出紫銅，空冷。
[0074]實(shí)施例4
[0075]—種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，包括以下步驟:
[0076]將五水硫酸銅晶體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4，將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液，銅離子濃度優(yōu)選0.02mol/L，氫離子濃度優(yōu)選lmol/L。
[0077](2)紫銅表面預(yù)處理
[0078]對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后在空氣中自然烘干。
[0079]( 3 )電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0080]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，電流密度為40mA/cm2，沉積時(shí)間為12min，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗然后自然烘干。
[0081](4)燒結(jié)處理
[0082]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中按以下工藝燒結(jié)，結(jié)束后即得到界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層，用接觸角測(cè)量?jī)x(JC2000D，P0WEREACH)測(cè)量銅表面接觸角，水滴大小為5 μ L，測(cè)得其接觸角為
0° 0
[0083]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過IOOmin加熱到500°C，保護(hù)氣體換為氫氣，保溫20min，再經(jīng)過IOOmin加熱到900°C，保溫60min，爐冷到500°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)猓^續(xù)爐冷到200°C，取出紫銅，空冷。
[0084]實(shí)施例5
[0085]一種紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，包括以下步驟:
[0086](I)電解液的配制
[0087]將五水硫酸銅晶體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4，將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液，銅離子濃度優(yōu)選0.02mol/L，氫離子濃度優(yōu)選lmol/L。
[0088](2)紫銅表面預(yù)處理
[0089]對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后在空氣中自然烘干。
[0090]( 3 )電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)
[0091]將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，電流密度為50mA/cm2，沉積時(shí)間為8min，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗然后自然烘干 。
[0092](4)燒結(jié)處理
[0093]將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中按以下工藝燒結(jié)，結(jié)束后即得到界面結(jié)合強(qiáng)度高且穩(wěn)定性好的紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層，用接觸角測(cè)量?jī)x(JC2000D，POWEREACH)測(cè)量銅表面接觸角，水滴大小為5 μ L，測(cè)得其接觸角為
0° 0
[0094]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過80min加熱到400°C，保護(hù)氣體換為氫氣，保溫30min，再經(jīng)過30min加熱到500°C，保溫60min，爐冷到400°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)?，繼續(xù)爐冷到200°C，取出紫銅，空冷。
[0095]實(shí)施例6
[0096]利用紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，包括以下步驟:
[0097](I)紫銅基管制備
[0098]利用割管機(jī)將紫銅管切割成一定長(zhǎng)度的短管，然后對(duì)短管的一端用縮管機(jī)進(jìn)行縮管處理，接著對(duì)短管依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗3-5min，去除表面油污和紫銅碎屑，最后用去離子水將紫銅短管沖洗干凈，獲得紫銅基管。
[0099](2)超親水層的制造
[0100]將經(jīng)過(I)處理后的紫銅基管作為電化學(xué)反應(yīng)的陰極，另取一塊紫銅板作為陽極，浸入0.02mol/L CuSO4和lmol/L H2SO4的混合溶液中，陰極基管接恒流源負(fù)極，陽極紫銅板接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅基管內(nèi)壁構(gòu)筑超親水層，電流密度為50mA/cm2，沉積時(shí)間為20min，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗，然后在空氣中自然烘干。將內(nèi)壁具有超親水層的紫銅基管放 進(jìn)燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，燒結(jié)溫度為500°C，燒結(jié)后紫銅基管內(nèi)壁上的沉積層與基管內(nèi)壁緊密結(jié)合作為紫銅微熱管的超親水層。
[0101]燒結(jié)工藝:開始燒結(jié)時(shí)通氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，初始溫度為室溫(30°C)經(jīng)過80min加熱到400°C，保護(hù)氣體換為氫氣，保溫30min，再經(jīng)過30min加熱到500°C，保溫60min，爐冷到400°C，保護(hù)氣體重新?lián)Q為氮?dú)猓^續(xù)爐冷到200°C，取出熱管，空冷。
[0102](3)封裝密封
[0103]利用氬弧焊將步驟(2)所制備的紫銅基管未經(jīng)縮管處理的一端進(jìn)行焊接密封，然后從另一端向紫銅基管內(nèi)灌注一定量的去離子水，接著利用抽真空設(shè)備對(duì)經(jīng)過縮管處理的一端進(jìn)行抽真空處理，達(dá)到所需的真空度后利用抽真空設(shè)備上的封口裝置對(duì)縮管一端進(jìn)行封口處理，最后將經(jīng)過封口處理的一端進(jìn)行焊接密封，得到電化學(xué)沉積式具備超親水層的紫銅微熱管。
[0104]圖7所示，該紫銅微熱管包括紫銅基管和超親水層；紫銅基管包括第二圓管段、經(jīng)縮管處理的第一圓管段和過渡段；超親水層覆蓋紫銅基管的整個(gè)內(nèi)壁；紫銅基管兩端密封，中間圍成容納工質(zhì)液體的真空容腔；本實(shí)施例中第二圓管段的外徑為5mm，紫銅基管的管壁厚度為0.4mm。
[0105]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)電解液的配制 將CuSO4固體溶于去離子水中形成CuSO4溶液，然后往CuSO4溶液中加入濃H2SO4,將得到的CuSO4和H2SO4的混合溶液作為電解液； (2)紫銅表面預(yù)處理 對(duì)紫銅表面依次用稀硫酸和乙醇進(jìn)行超聲波清洗，再用去離子水沖洗干凈，然后烘干; (3)電化學(xué)沉積構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu) 將步驟(2)預(yù)處理后的紫銅作為電化學(xué)反應(yīng)的陰陽極，浸入步驟(1)配制的電解液中，陰極紫銅接恒流源負(fù)極，陽極紫銅接恒流源正極，通過控制電流密度和沉積時(shí)間在陰極紫銅表面構(gòu)筑微-納米粗糙結(jié)構(gòu)，沉積結(jié)束后，用去離子水清洗并烘干； (4)燒結(jié)處理 將步驟(3)所得的具有微-納米粗糙結(jié)構(gòu)的紫銅放進(jìn)燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，結(jié)束后即得到紫銅表面具有超親水結(jié)構(gòu)的超親水層。
2.按照權(quán)利要求1所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于:步驟(1)中，所述電解液中銅離子濃度不低于0.01mol/L，氫離子濃度不低于0.5mol/L。
3.按照權(quán)利要求1所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于:步驟(3)中，所述電流密度為10-50mA/cm2，沉積時(shí)間為8_20min。`
4.按照權(quán)利要求1所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于:步驟(4)中，所述燒結(jié)處理為分段升溫的燒結(jié)方式，燒結(jié)溫度為500-900°C，升溫速率小于5°C /min。
5.按照權(quán)利要求1所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于:步驟(4)中，所述超親水層為與紫銅緊密結(jié)合的微-納米銅顆粒沉積層，銅顆粒直徑為0.1-2 μ m。
6.利用權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，其特征在于:它包括紫銅基管；紫銅基管的內(nèi)壁設(shè)有超親水層。
7.按照權(quán)利要求6所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，其特征在于:所述紫銅基管包括第一圓管段、直徑比第一圓管段大的第二圓管段以及將兩者連接的環(huán)形過渡段。
8.按照權(quán)利要求6所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，其特征在于:所述超親水層覆蓋紫銅基管的整個(gè)內(nèi)壁。
9.按照權(quán)利要求7所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，其特征在于:所述紫銅基管兩端封閉，中間為容納工質(zhì)液體的真空容腔。
10.按照權(quán)利要求7所述的紫銅表面超親水結(jié)構(gòu)制備方法制造的紫銅微熱管，其特征在于:所述紫銅基管的管壁厚度為0.2-0.5mm，第二圓管段的外徑為3_6mm。
【文檔編號(hào)】C25D3/38GK103556193SQ201310530753
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】湯勇, 劉僑鵬, 袁偉, 陸龍生, 萬珍平, 付婷 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)