Способ изготовления алюминиевой капиллярно-пористой структуры тепловой трубы

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рв 966481(И) М. Кп. Б 28 П 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15, 10, 82(71) Заявитель еление Всесоюзного научно-иссзедовщр 9 института электромеханики(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЛИМИНИЕВОИ КАПИЛЛЯРНОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ 0 Изобретение относится к теплотехнике, в частности к технологии изго, товления тепловых труб.Известен способ изготовления алюминиевой капиллярно-пористой структуры тепловой трубы путем засыпкидискретных элементов из алюминиевыхсплавов в форму с последующим спеканием в вакууме при 600-650 оС 1).Недостатком этого способа является сложность технологии изготовления,не позволяющая получать высокопористые прочные структуры.Цель изобретения - упрощение технологии.изготовления и получениевысокопористой прочной структуры.Поставленная цель достигаетсятем, что спекание производят в восстановительной среде при давлениине выше ,3 10Па, а температурув процессе спекайия поддерживают винтервале от (Сио - 3) фС до (т. +3) Св течение 1,5-3 ч, где 1 н - номинальная температура спекания, обусловленная содержанием присадок всплаве,В качестве дискретных элементовиспользуит волокна из алюминия ссуммарным содержанием присадок0,01-1,10 вес.Ъ,2Экспериментально обнаружено, что алюминиевые волокна диаметром 40- 80 мкм, выполненные из марок алюминия с малым содержанием присадок (не более 1,1 Ъ по весу) про спекании в восстановительной сРеде давлением не выше 1,3.10 " Па образуют прочную однородную капиллярно-пористую структуру с пористостью до 60- 80 Ъ. Существенно, что спекание происходит в очень узком диапазоне температур (колебания температуры ие должны превышать +0,5 от температуры спекания), сама температура спекания очень близка к температуре плавления соответствующей марки алюминия (около 0,95 от Т). Марки алюминия со значительным (несколько весовых процентов) количеством присадок, обладающие широкой (несколько десятков градусов) областью сосуществования жидкой и твердой фаз, спеканию не поддаются.Таким образом, предлагаемый способ не требует применения наполнителя и его последующего вымывания. Кроме того, возможно изготовление капиллярно-пористых структур при малых давлениях прессования966481 Формула изобретения Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 конструкциях, вооьще ьеэ прессования, что значительно упроцает технологию и увеличивает стабильностьработы капиллярно-пористой структуры, так как устраняется взаимодействие алюминия с наполнителем - хлоридом натрия в процессе спеканияи промывкиНеобходимым условием осуществления способа является поддержаниес высокой точностью (+ЗфС) температуры спекания в течение 1,5-3 чПри больших температурах наблюдается частичное оплавление волокон собразованием сферических капель, иоднородной пористой структуры не образуется, при меньших температурах капилляряо-пористая структура обладает недостаточной механической прочностью и осыпается. Точное значение температуры спекания зависит от состава алюминиевых волокон, оно максимально для чистого алюминия и снижается по мере увеличения содержания присадок. Волокна с содержанием присадок, близким к нулю, образуют лучшие по качеству структуры, но они дороги и не годятся для массового применения, Сорта алюминия с содержанием присадок несколько процентов (АМг., АМг 4 и т,д.) при спекании склонны к изменению состава изэа преимущественного испарения от- дельных компонентов с нарушением геометрической однородности волокон и не образуют удовлетворительной пористой структуры. Наиболее оптималь ны сорта алюминия с содержанием присадок около 0,5-0,8 вес,Ъ наприь,ер, АД 1.Время спекания составляет не менее 1,5 ч, при меньших временах 40 наблюдается ухудшение прочности капиллярно-пористой структуры, прь, увеличении времени спекания происходит некоторое улучшение качества спекания, однако оно становится незначительным при спекании свыше 3-х ч.Пример изготовления капиллярнопористой структуры по предлагаемому способу.Волокна длиной 2-3 мм и диаметром 40 мкм, нарезанные из проволоки, имеющей состав в вес.Ъ 51 = 0,8, Сц = 0,04 Ге = 0,01, Мп = 0,005, А 1 - остальное засыпаются в кольцевой .зазор, образованный корпусом трубы (материал корпуса трубы в этом случае должен быть с малым содержанием присадок, например, АД 1 или АДО) и технологической оправкой иэ алунда кварца. Операция засыпки60 проводится на вибростендеДалее сборка помещается в электроПечь сопротивления с трубчатым нагревателем,, ВНИИПИ Заказ 7827/56 иэгот-:пленным из карбидиэированногониобия и производится спекание порежиму подъем до температуры 630 Св течение 1,5 ч выдержка при 630+2 Св течение 2 ч, охлаждение в течение2 ч до комнатной температуры, Вакуум в п.чи 1,3 10 - 1,310 Па,Стабилизация режима осуществляетсяс помощью автоматической системыВРТ-З, позволяющей подцерживать температуру с точностью до 0,5 фС, Пористость полученной капиллярно-пористой структуры иэ волокон алюминия составляет 70 Ъ. Для алюминиевыхкорпусов с большим содержаниемприсадок (более 1,1 Ъ по весу) капиллярно-пористая структура изготавливалась также по предлагаемому спосо-бу с той лишь особенностью, что алюминиевые волокна засыпались в форму(коаксиальную полость), образованнуюдвумя технологическими трубками иэуказанных материалов. Послеспеканиякапиллярно-пористая структура извлекается из формы и используется в качестве вставки в цилиндрической тепловой трубе. Экономический эффект от примене= ния предлагаемого способа изготовления алюминиевых капиллярно-пористых структур заключается в простоте технологии изготовления тепловых труб с высокопористой прочной структурой,1Способ изготовления алюминие-вой капиллярно-пористой структурытепловой трубы путем засыпки дискретных элементов из алюминиевых сплавовв форму с последующим спеканием ввакууме при 600-650 С, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупроц 1 ения технологии изготовления,спекание производят в восстановительной среде при давлении не выше1,3 10 " Па, а температуру в процессеспекания поддерживают в интервалеот (й нов" 3) С до (1 +3) С в течение ,5-3 ч, где Сщ,м-номинальнаятемпература бпекания, обусловленная содержанием присадок в сплаве.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения высокопористой прочной структуры,в качестве дискретных элементов используют волокна из алюминия с суммарным содержанием присадок 0,011,10 вес.Ъ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9604611, кл. Р 28 Р 15/00, 1976.Тираж 685, Подписное