《多尺度複雜毛細吸液芯燒結成形機理與性能分析》是依託華南理工大學，由曾志新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多尺度複雜毛細吸液芯燒結成形機理與性能分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾志新
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對電子產品狹小空間高熱流密度熱控制對高性能微熱管的迫切需求，本項目提出一種在微小型銅管內壁燒結銅粉+銅纖維的方法以製造複雜吸液芯微熱管，所成形的複雜吸液芯結構具有多尺度多維數特徵，能大大提高微熱管的傳熱性能，增強吸液芯與管壁的黏結力等。項目主要研究複雜吸液芯結構的形貌表征及拓撲最佳化設計，探索燒結成形過程中的銅粉、銅纖維、時間、溫度、應力等多參數之間的耦合機制與演變規律，建立燒結模型。同時研究多尺度、多維數複雜吸液芯的傳熱傳質機理，尤其對關鍵的毛細壓力、回流阻力等的影響規律。為高性能複雜吸液芯微熱管制造提供理論依據，實現由功能需求主動設計複雜吸液芯的結構參數和特徵的目的，使我國在高集成度電子產品熱控制領域關鍵的微熱管制造技術與機理研究方面達到國際先進水平。
結題摘要
本項目研究了燒結粒徑、充液率和真空腔厚度對普通銅粉燒結式微熱管的影響，探討了纖維燒結式微熱管的傳熱性能，為多尺度毛細吸液芯相關參數的選取提供依據。針對電子產品狹小空間高熱流密度熱控制對高性能微熱管的迫切需求，本項目提出一種在微小型銅管內壁燒結銅粉+銅纖維的方法製造複雜吸液芯微熱管，所成形的複雜吸液芯結構具有多尺度多維數特徵，能大大提高微熱管的傳熱性能，增強吸液芯與管壁的黏結力等。探索燒結成形過程中的銅粉、銅纖維、時間、溫度、應力等多參數之間的耦合機制與演變規律，建立燒結模型。研究複雜吸液芯結構的形貌表征及拓撲最佳化設計，對另外幾種不同結構的新型複合式微熱管包括：小溝槽新型複合吸液芯微熱管、纖維+溝槽複合吸液芯微熱管以及分段燒結吸液芯微熱管的成形機理及性能進行了實驗和分析。研究表明，纖維燒結式微熱管的極限傳遞功率相對於普通銅粉燒結式微熱管有所提高，但熱阻及工作溫度也較高；銅粉纖維複合吸液芯微熱管中銅粉的形態、銅粉與纖維的比例、纖維的長度等因素都極大地影響微熱管的性能；小溝槽新型複合式微熱管中銅粉顆粒並無陷入溝槽內，與大溝槽的複合式微熱管相比，工質回流更快，熱管正常工作時，傳熱性能高，極限傳遞功率則與溝槽大小關係不大；纖維+溝槽結構的吸液芯能實現纖維的區域化分布，極大提高熱管傳熱性能；分段燒結式微熱管結合了燒結式熱管的高毛細力和溝槽式熱管的高滲透力兩大優點，使得微熱管傳熱性能明顯最佳化。
