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微型沟槽管拉拔成形及热管传热性能研究

练彬  
【摘要】: 目前,具有高效导热率、良好等温性、快速热响应和简单小尺寸的微型热管已成为电子产品散热的理想导热元件。微型热管的传热性能主要取决于管内壁毛细吸液芯,而沟槽式吸液芯的微型热管(简称微型沟槽热管)则符合电子器件短小轻薄的发展方向。但封装制造微型沟槽热管首要解决的问题就是微型沟槽管坯的加工,而传统的沟槽管充液旋压成形加工方法由于受到刀具等条件限制不能直接制造尺寸较小的微型沟槽管,尤其是对于Ф4mm以下的微型沟槽管将更难以实现。因此,具有良好毛细吸液芯性能的微型沟槽管加工是制造微型沟槽热管时亟待解决的问题。 本文基于沟槽管充液旋压成形技术、管材拉拔成形技术和热管封装技术,提出一种充液旋压/拉拔复合成形制造微型沟槽管,再封装制造微型沟槽热管的方法。具体思路为:首先利用沟槽管充液旋压成形技术制造出Ф6mm的沟槽管坯;然后再采用管材拉拔工艺对沟槽管坯作进一步的缩径成形,制造出Ф4mm和Ф3mm的微型沟槽管坯;最后封装制造成微型沟槽热管。 本文主要研究内容如下: (1)微型沟槽管拉拔成形技术 主要包括Ф6mm沟槽管坯设计及充液旋压成形制造;沟槽管拉拔成形原理介绍;沟槽管材壁厚变形机理分析和拉拔成形力学模型建立等。 (2)微型沟槽管拉拔成形实验研究 主要包括拉拔成形工艺介绍及实验平台搭建;拉拔成形制造出Ф4mm和Ф3mm的微型沟槽管坯;研究沟槽管拉拔成形结构变形规律和拉拔工艺对成形结果的影响等。 (3)微型沟槽管拉拔成形有限元分析 主要包括建立微型沟槽管拉拔成形有限元模型;模拟分析微型沟槽管拉拔成形过程应力应变规律,以及拉拔工艺对拉拔成形力和成形结构的影响等。 (4)微型沟槽热管传热性能实验研究 主要包括封装制造Ф4mm和Ф3mm的微型沟槽热管;建立微型沟槽热管毛细极限传热的模型;搭建热管传热性能测试系统,以及研究工艺参数对热管传热性能的影响等。


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