高效導(dǎo)熱介質(zhì)及導(dǎo)熱元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熱能傳輸介質(zhì)強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效導(dǎo)熱介質(zhì)及導(dǎo)熱元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在熱傳遞技術(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)一定距離的高效率傳熱往往采用熱對(duì)流技術(shù)，例 如熱管技術(shù)。采用熱對(duì)流技術(shù)是依靠工作流體在不斷循環(huán)中吸放潛熱實(shí)現(xiàn)熱傳遞，其缺點(diǎn) 是在水平方向的傳熱能力不佳。
[0003] 另外一種高效的導(dǎo)熱方式是熱能以電磁波的形式在管道內(nèi)快速傳播，其傳播速度 快，在水平方向下仍保持較高的傳熱效率，但其缺點(diǎn)是在垂直結(jié)構(gòu)下，熱量無法從上端往下 端進(jìn)行傳輸。
[0004] 中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種超導(dǎo)熱管及其傳熱介質(zhì)[申請(qǐng)?zhí)? 201410277082.4]，該 超導(dǎo)熱管包括真空導(dǎo)熱管，傳熱介質(zhì)，所述傳熱介質(zhì)位于真空導(dǎo)熱管內(nèi)腔;所述傳熱介質(zhì)包 括下述物質(zhì):過錳酸鋅1-3份，氯化鎂3-8份，四硼酸鈉5-15份，重鉻酸鉀3-8份，氯化亞鐵2-8 份，氯化鍶2-6份，水800-1000份。上述方案仍然只能解決在水平方向上的快速傳熱效果，對(duì) 于在垂直方向上傳熱仍有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種具有復(fù)合熱傳導(dǎo)功能的高效導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種熱傳導(dǎo)能力良好的導(dǎo)熱元件。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:一種高效導(dǎo)熱介質(zhì)，包括若干由能 溶解于水中的化合物混合制成且附著在導(dǎo)熱元件內(nèi)壁上的高效導(dǎo)熱層，以及覆蓋在高效導(dǎo) 熱層上的由若干化合物混合制成的電磁波發(fā)射和吸收層，當(dāng)導(dǎo)熱元件內(nèi)填充有換熱介質(zhì) 時(shí)，所述的電磁波發(fā)射和吸收層在導(dǎo)熱元件內(nèi)呈懸浮狀。導(dǎo)熱元件中的電磁波發(fā)射和吸收 層是將熱能以電磁波的形式發(fā)射，傳遞，吸收，以達(dá)到熱量軸向的快速傳播，以及管道一定 范圍內(nèi)良好的均溫效果
[0008]在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，所述的高效導(dǎo)熱層由氧化鈷、氧化硼、氧化鈹、β_鈦、鉻 酸鍶、碳酸鍶、重鉻酸鉀、重鉻酸鎂、重鉻酸鈣或氧化銅中的任意兩種或兩種以上的化合物 混合而成，并固定在導(dǎo)熱元件的內(nèi)壁上，所述的電磁波發(fā)射和吸收層由重鉻酸鉀，重鉻酸 銀，絡(luò)酸鎖，過氧化鉀，氧化鈹，鈦，單晶娃，重絡(luò)酸鎂，氧化硼中的任意兩種或兩種以上的 化合物混合而成，當(dāng)高效導(dǎo)熱層固定在導(dǎo)熱元件上后，組成電磁波發(fā)射和吸收層的化合物 混合后灌注在導(dǎo)熱元件內(nèi)。
[0009]在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，電磁波發(fā)射和吸收層通過以下方法灌入到導(dǎo)熱元件 內(nèi)：當(dāng)導(dǎo)熱元件內(nèi)壁固定高效導(dǎo)熱層后，在導(dǎo)熱元件上開設(shè)一個(gè)孔洞，在孔洞上加一個(gè)蓋 子，加熱導(dǎo)熱元件底部，加熱溫度不超過120°C，通過孔洞將組成電磁波發(fā)射和吸收層的化 合物灌入到導(dǎo)熱元件內(nèi)，蓋上蓋子，加熱導(dǎo)熱元件底部，當(dāng)溫度達(dá)到80_125°C之間時(shí)，打開 蓋子排氣，排氣完成后蓋上蓋子，自然冷卻，完成導(dǎo)熱元件密封。
[0010] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，本高效導(dǎo)熱介質(zhì)還包括填充在導(dǎo)熱元件內(nèi)的石墨碳納 米粒子。
[0011] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，所述的石墨碳納米粒子填充在換熱介質(zhì)中，所述的換 熱介質(zhì)為水或氨或溴化鋁或氟化物。
[0012] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，所述的組成高效導(dǎo)熱層的化合物用水溶解后并涂覆在 導(dǎo)熱元件的內(nèi)壁上，自然干燥后形成高效導(dǎo)熱層。
[0013] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，組成高效導(dǎo)熱層的化合物按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分依次 混合： 水 100份； 氧化鉆 0. 2-0. .5份； 氧化鈹 0.0-0.01份； 鉻酸鍶 0.0-0.5份； 碳酸鍶 0.0-0.5份；
[0014] 氧化銅 0.0-0.8 份； β -鈦 0.0-0.6 份； 重鉻酸鉀 1.0-1.2份； 氧化硼 0.0-1.0份； 重鉻酸鈣 0.0-1.0份； 重鉻酸鎂 0.0-2.0份；
[0015] 上述化合物混合后攪拌均勻形成溶液，溶液均勻涂覆在導(dǎo)熱元件的內(nèi)壁上，干燥 后形成高效導(dǎo)熱層，
[0016] 組成電磁波發(fā)射和吸收層的化合物按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分依次混合： 重鉻酸鉀 0.0-0.8份； 重鉻酸銀 OJ-0.4份； 單晶硅 0.2-0.9份；
[0017] 氧化鈹 0.0-0.0丨份； 鉻酸鍶 0.0-0.1份； 氧化硼 0.0-0.1份； 氧化鉀 0.0-0.1份； β -鈦 0.0-1.25 份;：
[0018] 重鉻酸鎂 0.0-0.2份；
[0019]上述化合物混合均勻后灌注在導(dǎo)熱元件內(nèi)。
[0020] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，所述的單晶硅經(jīng)過磁滲透，所述的電磁波發(fā)射和吸收 層的總質(zhì)量不小于導(dǎo)熱元件體積的1 /400000。
[0021] 在上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)中，組成高效導(dǎo)熱層的化合物按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分依次 混合： 水 ]〇〇份； 氧化鈷 0. 3份， 氧化鈹 0.005份； 鉻酸鍶 0.2份； 碳酸鍶 0.2份；
[0022] 氧化銅 0.5份； β -鈦 0.3份； 重鉻酸鉀 1.1份； 氧化硼 0.4份； 重鉻酸鈣 0.6份; 重鉻酸鎂 0.8份；
[0023] 上述化合物溶于水后形成溶液，溶液均勻涂覆在導(dǎo)熱元件的內(nèi)壁上，干燥后形成 高效導(dǎo)熱層，
[0024] 組成電磁波發(fā)射和吸收層的化合物按以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分依次混合： 重鉻酸鉀 0.3份； 重鉻酸銀 0.3份;
[0025] 單晶鞋 0.5份; 氧化鈹 0.005份； 鉻酸鍶 0.05份； 氧化硼 0.06份；
[0026] 氧化鉀 0 03份; β -鈦 0.7份; 重鉻酸鎂 0.1份；
[0027] 上述化合物混合均勻后灌注在導(dǎo)熱元件內(nèi)。
[0028] -種具有上述的高效導(dǎo)熱介質(zhì)的導(dǎo)熱元件。
[0029] 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:可用于高低溫環(huán)境，及水平及垂直雙向的 熱量傳導(dǎo)，熱傳導(dǎo)效率高。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明提供的導(dǎo)熱元件未填充換熱介質(zhì)時(shí)的示意圖；
[0031] 圖2是本發(fā)明提供的導(dǎo)熱元件填充換熱介質(zhì)后的示意圖。
[0032] 圖中：導(dǎo)熱元件1、高效導(dǎo)熱層2、電磁波發(fā)射和吸收層3。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 如圖1所示，一種高效導(dǎo)熱介質(zhì)，包括若干由能溶解于水中的化合物混合制成且附 著在導(dǎo)熱元件1內(nèi)壁上的高效導(dǎo)熱層2,導(dǎo)熱元件1可以是直管、盤管或其他形式的金屬管道 或容器，以及覆蓋在高效導(dǎo)熱層2上的由若干化合物混合制成的電磁波發(fā)射和吸收層3,如 圖2所示，當(dāng)導(dǎo)熱元件1內(nèi)填充有換熱介質(zhì)時(shí)，所述的電磁波發(fā)射和吸收層3在導(dǎo)熱元件1內(nèi) 呈懸浮狀。本高效導(dǎo)熱介質(zhì)還包括填充在導(dǎo)熱元件1內(nèi)的石墨碳納米粒子，以加強(qiáng)導(dǎo)熱元件 1氣液變化的換熱能力。石墨碳納米粒子填充在換熱介質(zhì)中，所述的換熱介質(zhì)為水或氨或溴 化鋁或氟化物。優(yōu)選地，換熱介質(zhì)為氟利昂，密度為10克/m3，壓力2 0.1 Mpa。
[0036] 高效導(dǎo)熱層2由氧化鈷、氧化硼、氧化鈹、β-鈦、鉻酸鍶、碳酸鍶、重鉻酸鉀、重鉻酸 鎂、重鉻酸鈣或氧化銅中的任意兩種或兩種以上的化合物混合而成，并固定在導(dǎo)熱元件1的 內(nèi)壁上，所述的電磁波發(fā)射和吸收層3由重鉻酸鉀，重鉻酸銀，鉻酸鍶，過氧化鉀，氧化鈹，β-鈦，單晶硅，重鉻酸鎂，氧化硼中的任意兩種或兩種以上的化合物混合而成，當(dāng)高效導(dǎo)熱層2 固定在導(dǎo)熱元件1上后，組成電磁波發(fā)射和吸收層3的化合物混合后灌注在導(dǎo)熱元件1內(nèi)。
[0037] 電磁波發(fā)射和吸收層3通過以下方法灌入到導(dǎo)熱元件1內(nèi)：當(dāng)導(dǎo)熱元件1內(nèi)壁固定 高效導(dǎo)熱層2后，在導(dǎo)熱元件1上開設(shè)一個(gè)孔洞，在孔洞上加一個(gè)蓋子，加熱導(dǎo)熱元件1底部， 加熱溫度不超過120°C，通過孔洞將組成電磁波發(fā)射和吸收層3的化合物灌入到導(dǎo)熱元件1 內(nèi)，蓋上蓋子，加熱導(dǎo)熱元件1底部，當(dāng)溫度達(dá)到80-125°C之間時(shí)，打開蓋子排氣，排氣完成 后蓋上蓋子，自然冷卻，完成導(dǎo)熱元件密封。
[0038] 在本實(shí)施例中，組成高效導(dǎo)熱層2的化合物用水溶解后并涂覆在導(dǎo)熱元件1的內(nèi)壁 上，自然干燥后形成高效導(dǎo)熱層2。
[0039] 具體的說，組成高效導(dǎo)熱層2的化合物按以