收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多尺度毛细芯结构平板热管传热特性的实验研究

李红传  
【摘要】:随着半导体技术的发展,各类光电芯片、电子设备不断向着大功率化、微型化方向发展,导致其单位体积内的产热量急剧增大,一旦热量不能及时排出,将影响光电芯片与电子设备的使用寿命和工作性能。传统的利用空气强制对流的散热方式已经达到极限,散热问题成为制约大功率光电芯片与电子设备产业发展的主要瓶颈。本文根据电子设备产热规律,通过实验与理论分析相结合的方法,对多尺度毛细芯结构平板热管、蒸发端亲水与冷凝端疏水匹配的平板热管进行了研究,主要研究内容与结论如下:1、根据自然界亲水性植物表面微观凸起结构,以平均颗粒直径分别为556nm与73.8μm的球状铜粉为材料,烧结制备了锥形毛细芯,制作了新型平板热管,以去离子水为工质,研究了不同加热功率(热流密度)、倾斜角度、毛细芯热氧化处理、造孔剂添加比例对平板热管热性能的影响,结果表明:(1)仿生烧结制备的锥形毛细芯具有多尺度结构,未经热氧化处理的毛细芯具有三尺度结构,经热氧化处理后具有四尺度结构。(2)锥形毛细芯具有较好的吸液能力,且毛细芯经热氧化处理后吸液能力大大增强。(3)锥形毛细芯经热氧化处理后由于亲水性的增强和表面积的增大而使平板热管的热性能大大提高。(4)在所制作的四种平板热管样品中,角度对平板热管热性能的影响可以分为4类。(5)由于锥形毛细芯与平板热管的冷凝端直接接触,因此不仅缩短了液体的流动路径与回流时间,而且由于液体的及时回流,减薄了冷凝端的液膜厚度,强化了冷凝端的换热。(6)多尺度毛细芯结构平板热管具有较好的均温特性。(7)在毛细芯的烧结过程中,适当添加造孔剂有利于提高平板热管的热性能。2、为进一步优化平板热管的热性能,以平均颗粒尺寸为75μm的枝状铜粉为材料,再次烧结制备了锥形毛细芯,制作了新型平板热管,以去离子水为工质,研究了不同加热功率(热流密度)、倾斜角度、毛细芯双氧水氧化处理、冷凝端超疏水处理对平板热管传热性能的影响,结果表明:(1)毛细芯经双氧水氧化处理后,形成了纳米-微米-毫米多尺度结构,因此其表面粗糙度大大增加,亲水性大大提高,吸液能力大大增强。(2)重力对平板热管的热性能影响不大。(3)超疏水冷凝表面可使冷凝传热由膜状冷凝向珠状冷凝转变,因此大大减薄了液膜的厚度,强化了冷凝传热。(4)蒸发传热系数、冷凝传热系数随热流密度(加热功率)的增加而增加,且蒸发端超亲水与冷凝端超疏水相匹配的平板热管增加幅度最大。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 李聪明;罗怡;刘刚;王晓东;;微平板热管导热性能测试系统[J];测试技术学报;2015年01期
2 万意;闫珂;董顺;辛佳磊;陈功;张程宾;;微型平板热管技术研究综述[J];电子机械工程;2015年05期
3 程德威,胡幼明,王惠龄;新型平板热管流动与传热特性的理论分析[J];低温工程;1998年06期
4 张春林 ,潘仁良 ,张孟瑞;平板热管承受重力和惯性力时的性能[J];航空电子技术;1992年02期
5 蒋朝勇;夏侯国伟;;新型微型平板热管的传热性能[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2009年01期
6 刘桂兰;陈雪芳;范宁;张祥林;;一体化陶瓷平板热管的自由成型与传热性能研究[J];电子器件;2012年06期
7 岂兴明;苏俊林;矫津毅;;小型平板热管的传热特性[J];吉林大学学报(工学版);2006年05期
8 侯跃攀;崔文智;聂秀;谢振文;;非均匀槽道平板热管的传热性能实验[J];重庆大学学报;2018年03期
9 李嘉琪;刁彦华;赵耀华;;新型平板热管蓄热装置固—液相变过程数值模拟[J];建筑科学;2011年10期
10 刘一兵;;一种微矩形槽平板热管的数值模拟和有限元热分析[J];低温工程;2010年03期
11 田金颖;诸凯;刘建林;魏杰;;冷却电子芯片的平板热管散热器传热性能研究[J];制冷学报;2007年06期
12 孙永人;;平板热管在发射机散热应用上的探讨[J];遥测技术;1984年03期
13 寇志海;刘晨曦;李广超;毛晓东;张魏;;一种平板热管散热器传热特性的实验研究[J];科学技术与工程;2018年14期
14 李嘉琪;刁彦华;赵耀华;郭娜娜;张冀;;新型平板热管相变换热器储放能过程的研究[J];工程热物理学报;2012年11期
15 范春利,曲伟,杨立,华顺芳,马同泽;微槽平板热管传热性能的实验研究[J];海军工程大学学报;2004年02期
16 范春利,曲伟,孙丰瑞,杨立,马同泽;三种微槽结构的平板热管的传热性能实验研究[J];电子器件;2003年04期
17 刘一兵;黄志刚;;三种微槽结构平板热管传热特性的有限元热分析[J];低温与超导;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 全贞花;李宁军;赵耀华;唐潇;;基于平板热管的太阳能光伏光热系统实验研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 寇志海;蒸发薄液膜及新型微槽平板热管传热性能的研究[D];大连理工大学;2011年
2 王晨;用于电子冷却的平板热管均热器及其传热特性研究[D];北京工业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李红传;多尺度毛细芯结构平板热管传热特性的实验研究[D];华北电力大学(北京);2017年
2 陈杰凌;基于多孔吸液芯的超薄铝平板热管的制造及其传热性能研究[D];华南理工大学;2018年
3 陈文军;基于预成型的超薄铝平板热管多齿犁削机理及性能分析[D];华南理工大学;2018年
4 郭鹏;基于微通道平板热管的光伏光热墙实验研究[D];广东工业大学;2018年
5 单英杰;新型微小平板热管的制备与传热特性研究[D];南京理工大学;2012年
6 管吉庆;微槽型平板热管传热性能实验研究[D];电子科技大学;2017年
7 蒋朝勇;新型微型平板热管的传热性能实验研究[D];长沙理工大学;2009年
8 王乐民;新型棱柱式平板热管散热器的实验研究[D];石家庄铁道大学;2017年
9 辛欣;硅微型多槽道平板热管研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 岂兴明;小型平板热管的研究[D];吉林大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978