【摘要】：近年來(lái),隨著許多電子元器件向高性能、微小化的趨勢(shì)發(fā)展。高性能電子元器件單位面積的發(fā)熱功大幅躍升,勢(shì)必造成其熱應(yīng)力增加和表面溫度的升高~([1]),大大降低了其性能。本文主要采用實(shí)驗(yàn)方法,研究了燒結(jié)銅粉吸液芯參數(shù)對(duì)均溫板傳熱性能的影響。均溫板吸液芯采用不同粒徑的銅粉顆粒制作而成。均溫板腔體內(nèi)均勻的布置有銅粉柱,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既解決了均溫板的變形問(wèn)題,也極大地縮短了回液路徑,提高了均溫板的傳熱性能。首先,實(shí)驗(yàn)選取了四種不同粒徑結(jié)構(gòu)的毛細(xì)芯:30μm,50μm,90μm和混合粒徑(30μm90μm)。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),研究粒徑對(duì)均溫板性能的影響。在加熱功率和充注率均相同的情況下,粒徑為90μm的均溫板熱阻最小為0.09℃/W,傳熱性能最好。這表明:采用粒徑較大的毛細(xì)芯有利于提高均溫板的性能。與純銅板相比較,均溫板的均溫效果較佳。其次,實(shí)驗(yàn)研究了充注率對(duì)均溫板傳熱性能的影響。對(duì)4個(gè)均溫板進(jìn)行充注,分別為70%,90%,120%和160%四種不同充注率。實(shí)驗(yàn)表明:對(duì)于粒徑為90μm的均溫板,最佳充注率為90%左右,均溫板的熱阻為0.14℃/W。較大或較小的充注率都會(huì)對(duì)均溫板的熱阻造成不利影響。對(duì)于兩種加熱面積的熱源(15mm·15mm和30mm·30mm),實(shí)驗(yàn)測(cè)試發(fā)現(xiàn):加熱面積對(duì)均溫板熱阻有著很大影響。在相同的充注率下,小面積熱源對(duì)應(yīng)的熱阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大面積熱源對(duì)應(yīng)的熱阻值。這個(gè)因?yàn)榇竺娣e熱源,在相同加熱功率下可以更快將熱量傳導(dǎo)蒸發(fā)面上。對(duì)于小面積熱源,均溫板的換熱性能優(yōu)勢(shì)得以凸顯,較純銅板更為良好。對(duì)不同熱源的的均溫板啟動(dòng)性能進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)表明:均溫板的啟動(dòng)時(shí)間更為迅速,經(jīng)200s左右達(dá)到穩(wěn)定值,而純銅板的啟動(dòng)時(shí)間為600s。粒徑較小的均溫板啟動(dòng)性能較佳。最后,本文對(duì)均溫板進(jìn)行了可視化研究。研究表明:充注率對(duì)均溫板的沸騰模式有較大的影響。在充注率低于100%的情況下,燒結(jié)銅粉式均溫板蒸發(fā)面上發(fā)生沸騰模式為薄液膜蒸發(fā),而不是通常所認(rèn)為的池沸騰現(xiàn)象。通過(guò)本文的研究發(fā)現(xiàn):采用多孔柱支撐結(jié)構(gòu),可有效縮短回液路徑,均溫板的性能得以較大提升,粒徑較大的均溫板綜合性能更為良好。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2641768