基于微滴噴射的Al2O3陶瓷平板熱管的成形研究.pdf

1、電子器件的微型化、高功率化對(duì)散熱方式提出更高的要求。微型平板熱管(MHP,microheatpipe)具有較高的導(dǎo)熱率,成為電子器件散熱的主要研究方向。傳統(tǒng)的MHP采用金屬作為管材,加工方法復(fù)雜,與電子器件熱膨脹不匹配,影響了其傳熱性能。MAM(motorassistedmicrosyringe,電機(jī)助推微注射器)自由成形技術(shù)的引入簡(jiǎn)化了熱管的成形過(guò)程,并為氧化鋁(Al2O3)陶瓷成形熱管提供可能性,解決了熱管與電子器件間的熱膨脹匹配問(wèn)

2、題,為電子器件的一體化封裝提出新方向。本文以Al2O3為原料,創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和成形了Al2O3陶瓷平板熱管,并對(duì)其傳熱性能進(jìn)行研究。
　　本文首先對(duì)熱管的吸液芯進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)分析溝槽結(jié)構(gòu)對(duì)傳熱性能的影響,設(shè)計(jì)了熱管的槽寬與槽深。并根據(jù)MAM一體化成形要求,增加了0.35mm支撐層,優(yōu)化了熱管的吸液芯。
　　研究了Al2O3陶瓷漿料穩(wěn)定性的影響因素,分析其分散機(jī)理,得到分散劑含量和PH值的最優(yōu)參數(shù);根據(jù)成形工藝對(duì)漿料性能的要求,

3、確定了Al2O3陶瓷漿料的最佳配方。
　　在熱管制造工藝研究方面,通過(guò)成形實(shí)驗(yàn),探索了最佳成形工藝參數(shù);分析了燒結(jié)溫度對(duì)Al2O3陶瓷的表面形貌和力學(xué)性能的影響,確定了最佳燒結(jié)溫度為1550℃;根據(jù)陶瓷的特點(diǎn),制定了抽真空和充液方案。
　　本文還對(duì)熱管的傳熱性能進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)了性能檢測(cè)系統(tǒng),分析了系統(tǒng)的熱阻;研究了不同充液率以及散熱條件對(duì)熱管傳熱性能的影響。研究結(jié)果表明,充液率為100％、采用熱沉散熱條件時(shí),陶瓷平板蒸汽腔的