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作者：

周文杰

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摘要：

随着光电领域不断向高性能、高集成度方向发展,电子元器件的散热问题日益凸显,气液相变散热方式成为现阶段解决散热问题的首选。均热板是一种由壳板、吸液芯、工质和充液管组成的能进行气液相变传热的板状传热装置。主要研究内容如下:设计了两种均热板,即泡沫铜结构均热板和铜粉烧结型均热板。铜粉烧结型均热板的吸液芯采用了上下扣合结构,腔体内布置有纯铜支撑柱与铜粉烧结支撑柱。解决了均热板的形变问题。研究了均热板的工艺流程并确定了相关工艺参数。测量了实验均热板吸液芯的孔隙率,并利用扫描电子显微镜观测了吸液芯内部的孔隙直径、颗粒直径及颗粒间的粘结情况。设计了均热板传热性能风冷测试装置,用于测试均热板蒸发表面与冷凝表面的均温性、均热板的热阻值及最大传热功率。制作了5组不同充液率(50%、90%、120%、150%和190%)的泡沫铜结构均热板,研究了工质的充液率对均热板传热性能的影响。实验表明:正常工作时,充液率过小的均热板均温性较差,而充液率过大的均热板的启动性能较差,B3号均热板(90%)的均温性最好,C4号均热板(120%)的热阻值最小。采用4种不同平均直径(265±85μm、143±37μm、90±15μm和66±9μm)的铜粉制作了铜粉烧结型均热板,研究了铜粉直径对均热板传热性能的影响。实验表明:热源功率一定时,小粒径铜粉烧结型均热板的传热性能要优于大粒径铜粉烧结型均热板,具体为F3号均热板(90±15μm)的均温性最佳,F4号均热板(66±9μm)的热阻值最小。以与实验均热板外形尺寸相同的纯铜板为参考物,研究了热流密度对纯铜板及两种实验均热板传热性能的影响。实验表明:均热板的传热性能优于纯铜板;在高热流密度下,泡沫铜结构均热板的均温性较好,而铜粉烧结型均热板的热阻值较小。

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关键词：

铜质均热板；烧结式吸液芯；铜粉粒径；泡沫铜；传热性能

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1015.987143

被引量：

4