Hybrid wicking materials for use in high performance heat pipes

Details Hybrid wicking materials for use in high performance heat pipes Hybrid wicking materials for use in high performance heat pipes

B - Operations, Transporting

22

F

B22F 7/00 (2006.01) B22F 5/10 (2006.01) B22F 5/12 (2006.01) B32B 3/12 (2006.01) B32B 5/14 (2006.01) B32B 5/20 (2006.01) B32B 15/02 (2006.01) F28D 15/02 (2006.01) H01L 23/427 (2006.01) H05K 7/20 (2006.01)

Patent

CA 2574200

The present invention relates to hybrid wicking materials for use in high performance heat pipes and other fields where a bi-modal distribution of pore sizes offers advantages over a homogeneous monolithic porous structure. In one aspect, the invention provides a wicking material for use in heat pipes. This wick is comprised of sintered metal powder formed onto the inside walls of a foam, felt, screen or mesh metal substrate. A fine pore structure is formed by the metal powder while the substrate is comprised of large pores. The large pores are several times, preferably five times to several orders of magnitude larger in size than the small pores. The sintered powder metal and the metal substrate may be made of nickel, copper, molybdenum, niobium, aluminium, iron, cobalt, titanium and alloys based on these metals, and combinations thereof. In another aspect, the invention provides a wicking material for use in heat pipes comprised of a hybrid wick structure with axial and radial variations in pore size for optimized performance under both horizontal and against gravity orientations.

La présente invention concerne des matériaux à effet mèche hybrides conçus pour être utilisés dans des caloducs haut rendement et dans d'autres domaines d'applications dans lesquels une répartition bimodales de la taille des pores présente des avantages par rapport à une structure poreuse monolithique homogènes. Un aspect de cette invention concerne un matériau à effet mèche conçu pour être utilisé dans des caloducs. La mèche est constituée d'une poudre métallique frittée déposée sur les parois internes d'un substrat en mousse, en feutre, en métal grillagé ou maillé. Une structure présentant des pores fins est formée par la poudre métallique alors que le substrat est constitué de pores de grand diamètre. Les pores de grand diamètre sont plusieurs fois, de préférence 5 fois plus grand que les pores fins. La poudre métallique frittée et le substrat métallique peuvent être constitués de nickel, de cuivre, de molybdène, de niobium, d'aluminium, de fer, de cobalt, de titane et d'alliages de ces métaux, et de combinaisons de ceux-ci. Un autre aspect de cette invention concerne un matériau à effet mèche conçu pour être utilisé dans des caloducs comprenant une structure de mèche hybride présentant des variations axiales et radiales du diamètre des pores pour permettre un rendement optimal dans le sens horizontal comme dans le sens de la gravité.

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