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TWI493150B - 熱管及其加工方法 - Google Patents

熱管及其加工方法 Download PDF

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TWI493150B
TWI493150B TW101145061A TW101145061A TWI493150B TW I493150 B TWI493150 B TW I493150B TW 101145061 A TW101145061 A TW 101145061A TW 101145061 A TW101145061 A TW 101145061A TW I493150 B TWI493150 B TW I493150B
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oxidized
metal
metal pipe
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solution
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TW101145061A
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TW201420989A (zh
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Cheng Wei Tu
Kuo Hsiang Chien
Ming Shan Jeng
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Ind Tech Res Inst
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Priority to US13/946,045 priority patent/US20140150997A1/en
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Description

熱管及其加工方法
本發明係為一種熱傳導技術，尤其是指一種熱管及其加工方法。
隨著積體電路封裝技術與製程的演進，內部線路密集度增加且微型化，使得電子元件運算之速度及頻率快速提升，然而當微型化的電子元件於高速頻率下運作時，會衍生出元件於單位面積下發熱量大幅提升導致熱源更為集中於晶片上之問題。統計結果顯示因為過熱導致所有電子產品損壞的比例高達55%，並經研究指出，每降低溫度約10℃可提昇運算晶片1-3%的效率，因此電子元件於運作時需要一套有效的散熱設計以解決熱源過於集中之問題，才可使電子設備於長期使用下保有其可靠度、穩定性及使用壽命。
熱管類產品(如熱管或均溫板)具有將熱源所產生之熱快速導熱至散熱端之特徵，因此被廣泛運用於目前電子元件、發光二極體(LED)、太陽能板等高度熱集中且需快速散熱之元件上。熱管內部係為一低壓之密封空間，具有毛細結構與填充之工作流體，內部之低壓狀態促使工作流體液氣相變化溫度大幅降低，於運作之時，蒸發區遇熱產升液氣相變化帶走大量的熱，氣化後之工作流體因壓力較高而向冷凝區流動，於冷凝區遇冷產生氣液相變化而冷凝，毛細結構則負責將冷凝後之工作流體回流至加熱端，使加熱 端持續具有工作流體，保持著一端蒸發、一端冷凝之密閉循環均熱系統。
熱管使用上有著不同的傳熱限制，一般電子散熱所使用之銅-水熱管，應用時常會先遇到之限制為毛細極限，隨著熱傳量增加，工作流體質量流率增加，若超過毛細力將工作流體帶回蒸發區之最大量，則會產生蒸發區無工作流體乾枯而使熱管運作失效之現象，達到熱管最大工作傳熱量極限。
本揭露提出一種熱管及其加工方法，其係利用化學反應改變既有熱管或均熱板之毛細結構表面特性，使熱管內之工作流體與熱管內壁所具有之經過改質之毛細結構間具有不同之潤濕性，促使管內毛細結構所提供驅動工作流體流動之毛細壓差提升，藉此方式大幅提升熱管之最大熱傳量。
在一實施例中，本揭露提供一種熱管加工方法，其係包括有下列步驟：提供一兩端具有開口之一金屬管體，該金屬管體內壁具有一毛細結構表面；以及氧化該毛細結構表面以形成氧化結構表面。
在另一實施例中，本揭露提供一種熱管，其係包括：一金屬管體，其內管壁具有一第一區域；一工作流體，其係充填於該金屬管體內；以及一第一氧化結構，其係形成於該第一區域之內管壁上，該工作流體於該第一氧化結構上具有一第一接觸角。
為使 貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，下文特將本發明之裝置的相關細部結構以及設計的理念原由作一說明，以使得 審查委員可以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下：請參閱第1圖所示，該圖係為本揭露熱管加工方法第一實施例流程示意圖。在本實施例中，該方法2包括有步驟20提供一兩端具有開口之一金屬管體。如第2圖所示，該圖係為本揭露之金屬管體一端截面側視示意圖。該金屬管體80係為具有一長度之柱狀空心的管體，內壁具有一毛細結構表面81。本實施例中，該毛細結構表面81，係為在金屬管體內管壁形成凹槽結構。在另一實施例中，也可以在該內管壁上形成網目結構或者是燒結而成具有多孔隙之金屬結構，並利用網目或燒結金屬的孔隙作為毛細結構。毛細結構表面81的形成方式為本領域技術之人所熟知，因此並不以前述之毛細結構表面81之態樣為本發明之限制。該金屬管體80可以選擇導熱性良好的材質，例如：銅或鋁等材質。在本實施例中，該金屬管體80係為銅管。要說明的是，本發明之金屬管體80的截面形狀可以為圓形，但不以此為限。
再回到第1圖所示，接著進行步驟21，氧化該毛細結構表面以形成氧化結構表面，該氧化結構表面與工作流體(例如：水，但不以此為限制)間具有一第一接觸角。請參閱第3A至第3C圖所示，該圖係為接觸角示意圖。所謂接觸角之定義係為工作流體表面與金屬表面接觸時的夾角。 在第3A至第3C圖中，顯示出工作流體91和不同金屬表面90a,90b，與90c間的接觸角關係，其中θ 1<θ 2<θ 3，接觸角越小代表金屬表面屬於親水性之表面而具有較高潤濕性，而接觸角越大則代表金屬表面屬於疏水性之表面，其潤濕性相較於接觸角小的金屬表面差。
再回到第1圖，在步驟21中氧化的方式，可以有很多種方式，在一實施例中，將該具有毛細結構之金屬管體，在兩端未封口的情況下，如第4A圖所示，將金屬管體80浸漬於過硫酸銨與一鹼性溶液之混合反應溶液92中，或者如第4B圖所示，是經由管路93與泵浦94之導引使該混合反應溶液92流入該金屬管體80內與該毛細結構接觸等方式，使該混合反應溶液92對該金屬管體80之內管壁進行氧化反應。該鹼性溶液可以為氫氧化鈉或氫氧化鉀，但不以此為限制。而該過硫酸銨亦可以用過硫酸鉀或過硫酸鈉來替代。以過硫酸銨與氫氧化鈉之混合反應溶液為例，在與金屬管體之內管壁反應的過程中，藉由調整氫氧化鈉與過硫酸銨之濃度、濃度比例、反應時間以及反應溫度等參數，可以將該金屬管體之內管壁所具有之毛細結構表面改質為氧化結構表面。以銅管為例，氫氧化鈉之濃度可以在0.25~5M之間、而氫氧化鈉與過硫酸銨之濃度比例(NaOH/(NH4 )2 S2 O8 =4~50)與反應時間介於0~12小時、反應溫度0~70℃之間，使得該氧化結構表面為藍色之氫氧化銅微結構所形成之表面，其反應方程式如下式(1)所示。要說明的是，氫氧化鈉可以用氫氧化鉀來替代。
Cu+(NH4 )2 S2 O8 +NaOH → Cu(OH)2 +2Na2 SO4 +2NH3 +2H2 O...(1)
在另一實施例中，該氧化結構表面可以將藍色之氫氧化銅微結構進一步脫水成黑色之氧化銅微結構，其反應方程式如下式(2)所示。
Cu+(NH4 )2 S2 O8 +NaOH → Cu(OH)2 +2Na2 SO4 +2NH3 +2H2 O Cu(OH)2 → CuO+H2 O...(2)
步驟21之氧化的另一實施例，基本上與上述式(1)與(2)之方法類似，差異的是本實施例係藉由調整混合反應溶液的成分，以過硫酸鉀與氫氧化鉀溶液之濃度、比例、反應時間與反應溫度，將銅表面氧化成具有藍色氫氧化銅之微結構，如下述式(3)所示。要說明的是，過硫酸鉀可以用過硫酸鈉來替代，氫氧化鉀亦可以用氫氧化鈉來替代。
Cu+K2 S2 O8 +2 KOH → Cu(OH)2 +2K2 SO4 ...(3)
在另一實施例中，該氧化結構表面可以將藍色之氫氧化銅微結構進一步脫水成黑色之氧化銅微結構，其反應方程式如下式(4)所示。
Cu+K2 S2 O8 +2 KOH → Cu(OH)2 +2K2 SO4 Cu(OH)2 → CuO+H2 O...(4)
此外，在步驟21中，氧化的另一實施例係為透過溫度處理的方式來進行氧化，亦即，本實施例之氧化方式並不需要藉由反應溶液來氧化，而是利用溫度與時間的控制來達成氧化的效果。在一實施例中，將具傳統毛細結構之金屬管體，兩端未封口之狀態下，放置於含氧環境(例如：大氧環境)之高溫烘箱中，經過一氧化溫度以及一氧化時間，而使得金屬管體之內管壁的毛細結構改質成金屬氧化物。以銅管為例，可以將其置於溫度範圍250~450℃，反 應時間0.5~6小時下，使銅管內壁表面改質成氧化銅，如下式(5)所示。
前述之式(1)~(5)所形成之氧化結構表面，以銅為例，與此表面微結構之水與銅所形成的氧化結構之接觸角幾乎為零度，增加了經過氧化改質之毛細結構之親水性。再回到第1圖所示，步驟21之後，可以進一步進行步驟22，對該金屬管體之內管壁所具有之部份區域進行第二次的氧化反應或對該部分區域之第一氧化結構表面進行改質而形成一第二氧化結構表面，該第二氧化結構表面具有一第二接觸角。在本實施例中，該第二接觸角係大於該第一接觸角。請參閱第5A圖所示，該圖係為經過步驟21後關於第2圖之金屬管體剖面示意圖。圖中具有複數個點所示的區域代表內管壁上的第一氧化結構82。以銅管為例，步驟22中，氧化之實施例為依據前述式(1)至(5)之反應式完成第一氧化方式後，再執行第二氧化方式，其係將該金屬管體80的部份區域800，浸漬於氟代烷基矽氧烷[CF3 (CF2 )n (CH2 )2 Si(OCH2 CH3 )3 or CF3 (CF2 )n (CH2 )2 Si(OCH3 )3 ]、氟代烷基三氯矽烷[CF3 (CF2 )n (CH2 )2 SiCl3 ]、氟代烷基二甲基氯矽烷[CF3 (CF2 )n (CH2 )2 SiCl(CH2 )2 ]、烷基矽氧烷[CH3 (CH2 )n Si(OCH2 CH3 )3 or CH3 (CH2 )n Si(OCH3 )3 ]、烷基三氯矽烷[CH3 (CH2 )n SiCl3 ]、烷基二甲基氯矽烷[CH3 (CH2 )n SiCl(CH2 )2 ]或硫醇[CH3 (CH2 )n SH]之稀釋溶液(ex：1H,1H,2H,2H-perfluorooctyltrichlorosilane濃度為 1w.t.%之乙醇溶液)中反應0~1hr，取出後清洗並放置於烘箱中乾燥(25~150℃)，使該第一氧化結構表面82改質成為如第5B圖所示之具長碳鏈結構830之第二氧化結構表面83。該長碳鏈結構830可以為長碳鏈氟代烷基或長碳鏈烷基。此外，第二氧化結構表面83與工作流體間(例如：水)具有一第二接觸角，該第二接觸角大於該第一接觸角。
如第5C圖所示，其中區域800之管壁內部的斜線區域代表形成於內管壁之第二氧化結構83。經過步驟21之後，區域801所形成的氧化結構可以視為親水性之氧化結構，而步驟22後，區域800所形成的氧化結構，相對於區域801之氧化結構可以視為疏水性之氧化結構。再回到第1圖所示，最後以步驟23將金屬管體進行一加工程序以形成一熱管。在本步驟23中，該加工程序可以分成幾個階段，第一階段先將該金屬管體之一端封閉，然後第二階段，對該金屬管體抽真空，再進行第三階段將工作流體，例如：水充填至該一端封閉之金屬管體內，隨後第四階段將該金屬管體之另一端封閉以形成兩端封閉之結構，最後，再進行對該熱管進行表面處理清潔以形成熱管。而在步驟23之後，在另一實施例中，可以將該熱管進行塑形加工，以形成各種不同形狀之熱管，例如：U形管、L形管或者是環形管等。
請參閱第6A圖所示，該圖係為本揭露之另一實施例流程示意圖。在本實施例中，主要是加熱的方式使金屬管體內壁的毛細結構被改質成氧化結構。該方法3同樣以步驟30提供一兩端未封閉的金屬管體，該金屬管體之特徵係 如前述步驟20之金屬管體所述，在此不作贅述。接著以步驟31使該金屬管體置於具有一第一氧化溫度之含氧環境內，經過一第氧化時間而得到該第一氧化結構表面。以銅管為例，該第一氧化溫度為80℃~150℃，該第一氧化時間為0~10小時。經過步驟31所形成的第一氧化結構與工作流體之間具有一第一接觸角。在本實施例中，該金屬管體為銅管，因此該第一氧化結構為氧化亞銅。接著再進行步驟32，將具有該第一氧化結構表面之金屬管體之一部份區域進行另一氧化處理，以形成一第二氧化結構表面。如第6B圖所示，在本實施例中，該氧化處理之方式為將該金屬管體80之區域802內之具有第一氧化結構表面置於具有一第二氧化溫度之含氧環境內，經過一第二氧化時間而得到該第二氧化結構。在本實施例中，該第二氧化溫度為250℃~450℃，該第二氧化時間為0.5~6小時。經過步驟32所得到的第二氧化結構表面85具有一第二接觸角，該第二接觸角小於另一區域803內之第一氧化結構表面84(如第6B圖中具有複數個點之區域)所具有之第一接觸角。要說明的是，如果利用加熱方式形成第二氧化結構85(如第6B圖中之管壁內的斜線區域)，為了避免熱傳導效果影響原先具有第一氧化結構之區域803，因此可以在對區域802進行熱處理時，同時對區域803進行冷卻，例如：冰浴或者是透過液態氣體來冷卻，以避免加熱區域802時所產生的熱經由熱傳導效應影響到區域803。此外步驟32之氧化方式，除了利用熱之外，亦可以利用如前述第(1)至(4)式之方式來製作，亦即利用浸漬之方式，使混合反應溶液與金屬 管體80之區域802內所具有該第一氧化結構表面接觸，進而讓具有第一氧化結構之金屬管體經過該混合反應溶液之改質，而形成第二氧化結構表面85。該第二氧化結構表面85可以為金屬氧化物或者金屬氫氧化物，例如：氧化銅或者是氫氧化銅。再回到第6A圖所示，步驟32之後，同樣以步驟33將金屬管體進行一加工程序以形成一熱管。該加工程序分成幾個階段，第一階段先將該金屬管體之一端封閉，然後第二階段，對該金屬管體抽真空，再進行第三階段將工作流體，例如：水充填至該一端封閉之金屬管體內，隨後第四階段將該金屬管體之另一端封閉以形成兩端封閉之結構，最後，再進行對該熱管進行表面處理清潔以形成熱管。而在步驟33之後，在另一實施例中，可以將該熱管進行塑形加工，以形成各種不同形狀之熱管，例如：U形管、L形管或者是環形管等。
雖然第1圖與第6A圖所示的流程，為同一金屬管體內製作不同接觸角的氧化結構之方法，但實際上，並不一定要同時採用兩階段的氧化程序。在一實施例中，如第7A圖所示，可以步驟40提供兩端未封閉之具有毛細結構的金屬管體，例如：銅管。接著將該金屬管體的特定區域以步驟41將該區域之金屬管體內壁上的毛細結構氧化，形成親水性的區域。該步驟41之方式係如前述步驟21之方式所述，在此不作贅述。之後再將該金屬管體之一端封閉，然後對該金屬管體抽真空，再將工作流體，例如：水充填至該一端封閉之金屬管體內，隨後將該金屬管體之另一端封閉以形成兩端封閉之結構，最後再進行表面處理與清潔以形 成熱管。在另一實施例中，如第7B圖所示，同樣可以步驟50提供兩端未封閉之具有毛細結構的金屬管體，例如：銅管。接著以步驟51氧化該金屬管體所具有一特定區域上.的毛細結構氧化，形成疏水性的區域。該步驟51之方式係如前述步驟31之方式或者是前述步驟21至步驟22之流程所述，在此不作贅述。其中，如果以前述步驟31之加熱金屬管體之方式來實施時，對於不想要受熱而氧化之區域可以透過冷卻的方式，例如：冰浴或者是透過液態氣體來冷卻，以避免加熱該特定區域而形成氧化結構時，熱傳導效應影響到其他區域。之後再將該金屬管體之一端封閉，然後對該金屬管體抽真空，再將工作流體，例如：水充填至該一端封閉之金屬管體內，隨後將該金屬管體之另一端封閉以形成兩端封閉之結構，最後再進行表面處理與清潔以形成熱管。一般而言，以銅材質為例，熱管內如單純為毛細結構時，其與工作流體，例如：水，之接觸角介於70~80度間，但是藉由本揭露之氧化方式所形成的氧化結構，可以讓親水性區域內的氧化結構與水之接觸角為小於70度，因此該親水區域可以作為熱管之蒸發區；以及讓疏水性區域內的氧化結構與水之接觸角為大於80度，因此該疏水區域可以作為熱管之冷凝區。
請參閱第8圖所示，該圖係為本揭露之熱管加工方法另一實施例流程示意圖。在本實施例中，該方法6包括有步驟60提供一兩端未封閉之金屬管體。如第9A圖所示，該圖係為金屬管體剖面示意圖。該金屬管體70內壁具有毛細結構71(如第9A圖中具有複數個點之區域)，該金屬管體 70之內壁可以分成一蒸發區700、一冷凝區701以及一隔熱區702。接著進行步驟61，氧化該蒸發區700內的毛細結構71，以將該毛細結構71改質形成一第一氧化結構，該第一氧化結構具有一第一接觸角。在步驟61中，氧化的方式可以利用前述步驟21所揭露的三種方式來形成親水性佳的氧化結構，在一實施例中，該第一接觸角小於70度。接著，在步驟62中，氧化該冷凝區701內的毛細結構71，以將該毛細結構71改質形成一第二氧化結構，該第二氧化結構具有一第二接觸角。在步驟62中，氧化的方式可以利用前述步驟31所揭露的方式或者是利用步驟21與22之方式來形成疏水性的氧化結構，在一實施例中，該疏水性氧化結構之第二接觸角大於80度。接著再以步驟63，將金屬管體進行一加工程序以形成一熱管。該加工程序分成幾個階段，第一階段先將該金屬管體之一端封閉，然後第二階段，對該金屬管體抽真空，再進行第三階段將工作流體，例如：水充填至該一端封閉之金屬管體內，隨後第四階段將該金屬管體之另一端封閉以形成兩端封閉之結構，最後，再進行對該熱管進行表面處理清潔以形成熱管。請參閱第9B圖所示，該圖係為步驟63所形成的熱管剖面示意圖。其中蒸發區700內具有的氧化結構表面72(如第9B圖中蒸發區700內之管壁內的斜線區域)為親水性的氧化結構，可以產生具有小於70度的接觸角。而冷凝區701內具有的氧化結構表面73(如第9B圖中冷凝區701內之管壁內的斜線區域)為疏水性的氧化結構，可以產生具有大於80度的接觸角。
請參閱下式(6)所示，其係為熱管內毛細壓差之計算方程式。
其中△P為毛細壓差，σ為表面張力，θe 為工作流體與蒸發區內之毛細結構之接觸角，θc 為工作流體與冷凝區內之毛細結構之接觸角，r為毛細半徑，evap表示蒸發區，cond表示冷凝區。傳統熱管工作流體填充量會與毛細結構等高，當蒸發區遇熱使工作流體揮發時，會使工作流體於蒸發區之接觸角低於冷凝區之接觸角，使之產生毛細壓差而運作。不同毛細結構其毛細半徑亦不同，為提高運作時之毛細壓差，可藉由改變毛細結構之設計來達到，另外，一般熱管內毛細結構為均一材質，因此工作流體與毛細結構之接觸角為固定值。
反觀利用本揭露之方式，若能以同樣的毛細結構半徑，亦不改變工作流體表面張力，利用化學表面改質方式使工作流體於蒸發區與冷凝區有不同之潤濕性，亦即改變蒸發區與冷凝區之接觸角，帶入公式(6)可發現亦可達成提升毛細壓差與最大熱傳量之效果。以本揭露的第9B圖之實施例為例，在該實施例中，經過前述之氧化製程後，蒸發區700的氧化結構表面72可以達到約57度的接觸角，而冷凝區701的氧化結構表面73可以達到約137度的接觸角，因此可以在不改變熱管內工作流體表面張力，利用化學表面改質方式使熱管7內的工作流體(例如：水)於蒸發 區700與冷凝區701有不同之潤濕性，進而提升毛細壓差而產生最大熱傳量之效果。
例如，在一實施例中，以工作流體為水，而管體之材質為銅的熱管，且熱管內具有溝槽毛細結構為例，總管長25公分、管徑6釐米，溝槽高度0.34釐米、寬度0.21釐米、總溝槽數55，藉由通過化學表面改質處理，可將水與銅之接觸角於冷凝區提升之接觸角至137度，若蒸發區固定為水與銅之接觸角78度，並套入公式估計最大熱傳量，此熱管之最大熱傳量為128.3W。相較於傳統未改變熱管而言，其所能達到的最大熱傳量僅28.4W，可以區別出，經過化學氧化改質的毛細結構提昇的更多的熱傳量。
以上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
2‧‧‧熱管加工方法
20~23‧‧‧步驟
3‧‧‧熱管加工方法
30~33‧‧‧步驟
40~41‧‧‧步驟
50~51‧‧‧步驟
6‧‧‧熱管加工方法
60~63‧‧‧步驟
7‧‧‧熱管
70‧‧‧金屬管體
700‧‧‧蒸發區
701‧‧‧冷凝區
702‧‧‧隔熱區
71‧‧‧毛細結構
72、73‧‧‧氧化結構表面
80‧‧‧金屬管體
800、801、802、803‧‧‧區域
81‧‧‧毛細結構
82、84‧‧‧第一氧化結構表面
83、85‧‧‧第二氧化結構表面
830‧‧‧長碳鏈結構
90a~90c‧‧‧金屬表面
91‧‧‧工作流體
92‧‧‧混合反應溶液
93‧‧‧管路
94‧‧‧泵浦
第1圖係為本揭露熱管加工方法第一實施例流程示意圖。
第2圖係為本揭露之金屬管體一端截面側視示意圖。
第3A至第3C圖係為接觸角示意圖。
第4A與第4B圖係為本揭露之利用混合反應溶液氧化金屬管體內壁示意圖。
第5A圖係為經過步驟21之氧化程序後之金屬管體剖 面示意圖。
第5B圖係為經過步驟22之氧化程序後形成之具有長碳鏈之氧化結構示意圖。
第5C圖係為經過熱管加工方法第一實施例所形成之熱管結構剖面示意圖。
第6A圖係為本揭露熱管加工方法第二實施例流程示意圖。
第6B圖係為經過熱管加工方法第二實施例所形成之熱管結構剖面示意圖。
第7A與第7B圖係為本揭露熱管加工方法其他實施例流程示意圖。
第8圖係為本揭露之熱管加工方法另一實施例流程示意圖。
第9A圖係為金屬管體剖面示意圖。
第9B係為經過第8圖之熱管加工方法所形成之熱管剖面示意圖。
2‧‧‧熱管加工方法
20~23‧‧‧步驟

Claims (3)

  1. 一種熱管加工方法，其係包括有下列步驟：提供一兩端具有開口之一金屬管體，該金屬管體內壁具有一毛細結構表面，該金屬管體之材料係為銅，該金屬管體之內壁可以分成一蒸發區、一冷凝區以及一隔熱區；以一混合反應溶液將該金屬管體內壁之該毛細結構改質形成一第一氧化結構表面，使得該金屬管體內壁之蒸發區具有該第一氧化結構的毛細結構，該第一氧化結構表面係為由金屬氫氧化物或金屬氧化物所形成之表面；其中，該第一氧化結構表面與一工作流體間具有一第一接觸角；以該混合反應溶液將該金屬管體內壁之該毛細結構改質形成該第一氧化結構表面包括有下列步驟：提供該混合反應溶液，其中該混合反應溶液選擇為過硫酸銨與一鹼性溶液之混和溶液、過硫酸鉀與該鹼性溶液之混和溶液其中之一，該鹼性溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀，該鹼性溶液濃度在0.25~5M之間，該鹼性溶液與過硫酸銨或氫氧化鉀之濃度比例為4~50；及將該金屬管體係浸漬於該混合反應溶液，並使該混合反應溶液將該金屬管體之內壁表面氧化形成該第一氧化結構表面，反應時間介於0.01~12小時、反應溫度為10~70℃；以及以一含烷基之溶液對該金屬管體內壁之該冷凝區內 的該第一氧化結構的毛細結構進行改質而形成具有長碳鏈含烷基結構之一第二氧化結構表面，該第二氧化結構係與該工作流體具有一第二接觸角，該第二接觸角大於該第一接觸角，其中氧化該冷凝區內的毛細結構之反應時間為0.01~1小時，取出後清洗並放置於烘箱中乾燥，其溫度為25~150℃，該含烷基之溶液係為氟代烷基矽氧烷、氟代烷基三氯矽烷、氟代烷基二甲基氯矽烷、烷基矽氧烷、烷基三氯矽烷、烷基二甲基氯矽烷或烷基硫醇之稀釋溶液。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之熱管加工方法，其中該蒸發區的該第一氧化結構表面的該第一接觸角介於1~70度，該冷凝區的該第二氧化結構表面的該第二接觸角介於80~150度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之熱管加工方法，其中該長碳鏈含烷基結構係為長碳鏈氟代烷基或長碳鏈烷基之微結構。
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