含导热流体的导热体及其制备方法与流程

本发明属于加热设备，具体涉及含导热流体的导热体及其制备方法。

背景技术：

1、实验室中使用电加热设备对样品管进行加热，其中电加热设备的加热方式包括水浴加热以及金属浴加热。其中金属浴加热如公开号为cn105728077a，名称为一种恒温珠浴箱的公开文本，其采用金属珠为传热介质，如公开号为cn113000088a，名称为一种金属浴珠及加热装置的公开文件，其公开了一种具备扁平状的金属浴珠；

2、现有技术中，通过水浴加热时，由于水的比热容较大，其温度稳定性较高、样品温度均匀且成本较低，但是该介质在使用过程中，在样品管浸润在介质，且完成加热取出后，样品管表面会残留水分，容易造成污染样品的问题发生，同时在需要完成加热后样品管表面保持干燥的实验过程时，由于需要人工进行擦干样品管的表面水分，容易引入人为误差，具体如猪精细管解冻时的步骤，在实际操作中，此擦干步骤难以标准化，时间会因人而异。在十秒单位的加热操作流程中，容易引起误差。

3、具体在猪精细管解冻操作过程中，冻精细管需要放入至60℃的恒温水浴锅中进行解冻，解冻时长为15秒，由于其置于介质为水的加热设备中加热，取出后需要进一步擦干冻精细管表面水分的操作，该擦干步骤较易引入人为误差；

4、而金属浴中，其采用金属柱为导热介质，相对于水浴加热，其体积小，模块传热快，容易数字控制，其材质多为铝块或铝珠，通过铝块或铝珠与样品表面相接触进行传热，铝热容量小，升温降温快，但是比起水温度稳定性差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供含导热流体的导热体及其制备方法，以解决上述技术问题，外部为金属体，金属体内部设置腔体包裹以容纳、包裹导热流体，弥补现有技术中通过流体介质直接导热需进一步擦干带来的实验误差，且改进了纯金属体导热的温度稳定性差的问题，以导热流体以及金属体进行互补性能，使其具备较好的温度稳定性的同时在实验过程中可免除擦干步骤，以减少实验过程的干扰项，提高实验的稳定性。

2、为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种导热体，包括金属体，所述金属体内设置腔体，所述腔体内含有导热流体。所述腔体被金属体外表所包覆而形成封闭空间，该密闭空间容纳导热流体；由于外部为金属体，金属体内部设置腔体包裹以容纳、包裹导热流体，弥补现有技术中通过流体介质直接导热需进一步擦干带来的实验误差，且改进了纯金属体导热的温度稳定性差的问题，以导热流体以及金属体进行互补性能，使其具备较好的温度稳定性的同时在实验过程中可免除擦干步骤，以减少实验过程的干扰项，提高实验的稳定性。

4、优选的，所述金属体的外形为球形、扁球形、柱形、橄榄形中的一种；以金属体的几何中心o为原点，所述腔体的边缘a与原点之间的距离为oa，所述金属体以腔体的边缘a为起点的壁厚为ab，其中oa与ab之间的比值为1:1～5:1，贯穿所述金属体的几何中心o至金属体两端外沿的最长直线距离为bb'，其中bb'满足1mm＜bb'＜10mm。

5、优选的，其中oa与ab之间的比值为1:1～10:1。

6、优选的，所述导热流体为水或含水的导热溶液或混合液。设置含水的导热溶液，因水具备较大的比热容，以溶液的方式设置于金属体的腔体内，以弥补纯金属的温度稳定性较差的缺陷，同时以导热溶液的方式设置于金属体内部，便于制备过程的注入。

7、优选的，所述含水的导热溶液包括水凝胶或吸水树脂溶液或添加石墨稀、碳纳米管、碳化硼、纳米金中的至少一种的水凝胶或添加石墨稀、碳纳米管、碳化硼、纳米金中的至少一种的吸水树脂溶液。在较高的加热温度下时，如50度，具体可根据实际情况调整，含水的导热溶液为流动状态，便于注入金属体的腔体内，而在较低温度下，如常温，导热含水的导热溶液为非流动状态，便于初步限位于封端之前的金属体内，以便于后续操作，避免流动状态下发生漏液或需要其他设备辅助限制液体流动的问题发生，减少制备过程所使用的设备以及精简步骤，提高工艺的制备效率。

8、优选的，所述水凝胶包括由聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠或海藻酸钠或明胶所制成的水凝胶。

9、一种包括如上所述的导热体的制备方法，包括金属体，包括如下步骤：

10、s1、所述金属体设置开口状态的腔体，往金属体的腔体内注入导热流体；

11、s2、对金属体的开口进行封端，形成被金属体外周所包围的腔体，腔体为封闭状态使导热流体限制于腔体内，制成导热体。往金属体呈开口状的腔体内注入导热流体，其中该导热流体较高的温度，以其为流动状态为准，降低含有导热流体的金属体的温度，以导热流体为非流动状态或不会从腔体脱出为准，对金属体的开口进行封端，形成被金属体外周所包围腔体，腔体内部封闭导热流体，从而形成导热体，其中封端方式可采用直接挤压金属体进行封端或夹紧金属体开口后挤压使开口变成封闭状态或于开口侧施加垫片后挤压，以形成密封状态的腔体使导热流体限制于腔体内部为准。该种制备方法简单、易于实现，通过多个温度梯度使导热流体处于流动或非流动状态，使施工过程控制难度较低、易于实现。通过金属体内部包裹导热流体，使导热流体与金属体形成相互弥补性能的效果，达到具备温度的稳定性以及避免液体直接接触容器外壁带来的实验误差的综合效果。

12、优选的，所述步骤s2中，

13、还包括步骤s21，对金属体进行挤压封端成型；

14、或于金属体开口侧施加垫片后进行挤压封端成型。通过挤压的方式进行封端，利用金属的形变，较容易实现腔体形成密封状态，降低工艺的操作难度。

15、优选的，所述步骤s1中，所述金属体包括金属管，所述金属管内部设置贯通的腔体，往腔体内注入导热流体；

16、所述步骤s2中，对含有导热流体的金属管进行分切，形成预处理品，

17、对预处理品进行封端，形成被金属体外周所包围的腔体，腔体为封闭状态，使导热流体限制于金属体的腔体内，制成导热体。通过金属管内部设置贯通的腔体，于腔体内部注入导热流体，注入后通过分切后封端，形成金属体包裹导热流体的导热体，首先通过金属管内部注入导热流体，后续通过分切、封端以得到导热体，该种制备方法简单，且在制备过程中导热流体转移至金属管内部后，导热流体相对于金属管为非流动状态，避免流出，提高制备过程的可控性。

18、优选的，所述步骤s2中，还包括对含有导热流体的金属管进行冲压，形成多个间隔分布的冲压部，于冲压部设置处进行分切。其中冲压部直接完成封端操作；节省工艺所需的步骤，提高制备效率。

19、优选的，所述步骤s1中，所述金属体包括成对设置的金属片体，通过成对模具辊压对金属片体的复合的同时，于金属片体之间的上方注入导热流体，导热流体流入复合过程中形成的开口状态的腔体中，

20、所述步骤s2中，在模具辊压过程中形成密封状态的腔体从而完成封端，使导热流体限制于金属体的腔体内，腔体之间间隔形成分隔部，于分隔部处进行分切，制成导热体。

21、通过滚动等方法对金属体进行去毛刺操作。

22、优选的，所述步骤s1中，所述金属体包括金属片体，使用挤压模具对金属片体进行压制，使金属片体形成多个呈开口状态的腔体；往腔体内注入导热流体；

23、所述步骤s2中，于腔体上方放置并通过焊接平板以盖合腔体，形成具备多个半球状的预封闭体，以对金属体的开口进行封端，形成被金属体外周所包围的腔体，腔体为封闭状态使导热流体限制于腔体内，

24、取成组的预封闭体，成组的平板相互接触叠合后挤压连接，制成导热体。

25、本技术取得了有益的技术效果：

26、本发明外部为金属体，金属体内部设置腔体包裹以容纳、包裹导热流体，弥补现有技术中通过流体介质直接导热需进一步擦干带来的实验误差，且改进了纯金属体导热的温度稳定性差的问题，以导热流体以及金属体进行互补性能，使其具备较好的温度稳定性的同时在实验过程中可免除擦干步骤，以减少实验过程的干扰项，提高实验的稳定性。