导读:本文包含了热管制造论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超薄热管,丝网吸液芯,表面功能结构,毛细性能
热管制造论文文献综述
唐恒[1]（2018）在《丝网吸液芯超薄热管制造及其传热性能研究》一文中研究指出快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发与应用的一项重大技术挑战。热管以其高导热率、高稳定性和长寿命等优点在高热流密度元件热控领域得到广泛应用。但是,随着电子产品不断朝着高性能化与轻薄化的方向发展,其对热管的尺寸和性能提出了新的要求。传统粉末烧结、沟槽拉拔式热管面临尺寸过大、传热性能难以提升等技术瓶颈,探索具有新型吸液芯结构的超薄热管的制造工艺及传热性能规律已成为解决轻薄型电子器件散热问题的关键。鉴于此,本文以铜丝网烧结吸液芯超薄热管为研究对象,从热管的结构设计与制造工艺、丝网吸液芯表面氧化腐蚀及毛细性能表征、热管传热性能叁个方面进行了系统且深入的研究,主要开展的研究工作如下:根据不同电子器件对超薄热管的尺寸及传热性能需求,采用一种全新的螺旋带状结构的铜编织丝网作为超薄热管的吸液芯结构,并对不同压扁厚度的丝网吸液芯超薄热管的结构设计及其成形机理展开系列研究,解决了超薄热管在内部结构设计及制造工艺等方面的技术难题。通过对固相烧结参数的优化以及热管在相变压扁过程中的应力分析,制定了合理的铜丝网吸液芯烧结成形工艺和适用于丝网吸液芯超薄热管的成形方案,为超薄热管的产业化发展打下坚实基础。针对丝网吸液芯毛细压力低的问题,提出一种碱辅助表面氧化工艺对铜丝网吸液芯表面进行氧化腐蚀,并通过高温烧结工艺控制其表面结构与纤维基体的结合强度。采用扫描电镜对氧化和烧结处理后的铜丝网吸液芯表面微观形貌进行了表征,并通过毛细上升红外测试方法对其毛细性能进行了测试,研究了表面氧化腐蚀对丝网吸液芯毛细性能的影响及其作用机理。结果表明,表面氧化腐蚀可有效提升丝网吸液芯的毛细性能,当铜丝网吸液芯的氧化时间和烧结温度分别控制在15 min和500℃左右时最为合适。在前期研究成果的基础上,设计并制造了压扁厚度为1.2 mm、1.0 mm和0.8 mm叁种铜丝网吸液芯超薄热管,对其在不同输入功率以及不同工作倾角下的传热性能进行了测试,分析了丝网吸液芯表面氧化腐蚀对超薄热管传热性能的强化作用。通过与传统铜粉烧结吸液芯超薄热管的传热性能对比发现,氧化腐蚀后的丝网吸液芯可有效提升超薄热管的传热性能。针对极端压扁厚度(≤0.5 mm)下超薄热管传热特性的变化,以压扁厚度为0.50 mm、0.47 mm、0.44 mm、0.41 mm和0.38 mm的铜丝网烧结吸液芯超薄热管为研究对象,通过对其启动性能以及它们在水平、竖直和倒置叁个不同方向的传热性能测试发现,超薄热管的启动速度及极限传热功率随热管压扁厚度的减少而逐渐降低;而重力作用对热管的传热性能影响较小,其在水平、竖直和倒置叁个方向测试时的极限传热功率相差甚微。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-10-12）
黄青松[2]（2018）在《内凹槽多孔复合吸液芯平板热管制造及散热性能研究》一文中研究指出随着航空航天、高速计算机、光伏发电、燃料电池、大功率LED和微电子电器设备等高新技术产业的快速发展,致使高热流密度积聚在狭小有限的空间内,故对高效平板热管相变散热器提出了迫切需求。如何优化设计吸液芯结构、简化集成封装工艺、提高传热性能和减小平板热管厚度成为了其推广应用的关键难题。为此,本文提出了一种具有内凹槽多孔复合吸液芯平板热管及其制造方法,对此内凹槽多孔复合结构的制造成形、沸腾传热特性展开了实验研究,对平板热管的集成封装工艺及其散热性能进行了系统研究,主要的研究工作如下:(1)采用粉末低温固相烧结和微细铣削加工技术,实现内凹槽多孔复合结构的制造成形,并优选出最佳加工工艺参数。分析了内凹槽多孔复合结构毛刺成形及刀具切削刃磨损的原因。(2)搭建了可视化池沸腾实验平台,通过与内凹槽实体铜进行对比,分析了内凹槽多孔复合结构核态沸腾过程中汽泡的运动形态及传热特性。发现内凹槽多孔复合结构对应的壁面过热度更低,临界热流密度被大幅度延迟;较低热流密度下,内凹槽多孔复合结构的换热性能优于内凹槽实体铜。(3)简化了平板热管集成封装工艺路线,对其中的关键工艺(外壳真空扩散焊接、抽真空、灌注工质、封尾等)进行了优化设计。完成了内凹槽多孔复合吸液芯平板热管的制备,其厚度约为3mm。此外,搭建了平板热管传热性能测试平台,通过研究平板热管的均温性、热阻和瞬时启动特性,确定了其最优充液率为40%。对比分析了不同粉末粒径大小的内凹槽多孔复合吸液芯平板热管的均温性及热阻,发现粒径大小为50-75μm的平板热管传热性能最好。通过与不具有内凹槽结构的平板热管对比,发现具有内凹槽结构的平板热管均温性较好且热阻始终保持较小,最小热阻为0.052℃/W。(4)优化设计了大功率LED平板热管散热系统的集成封装工艺,搭建了此散热系统的散热性能测试平台,研究了散热系统的瞬时启动特性和不同热功率、倾斜角度和风速工况下对整个散热系统的影响。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30）
曹睿[3]（2018）在《纤维烧结式不锈钢热管制造及其传热性能研究》一文中研究指出不锈钢热管是一种高效的被动式相变传热元件,其具有耐高温、耐腐蚀、高热导率、高可靠性和无需额外动力等特点,在工业领域腐蚀环境下余热回收和非能动温度控制中取得了极其成功的应用。但是,目前不锈钢热管的形式以重力热管和丝网吸液芯热管为主,这些热管都存在一定的缺陷。因此,提出一种纤维烧结式不锈钢热管,以期弥补现有不锈钢热管的不足,扩大不锈钢热管的应用范围。本文围绕纤维烧结式不锈钢热管制造及其传热性能开展了一系列的研究工作。具体研究工作如下:(1)不锈钢纤维吸液芯制备及性能表征采用模压成形固相烧结的方法制得不锈钢纤维吸液芯。采用接触角测量仪和高速动态记录仪测试了吸液芯的润湿性能。拉拔纤维制备的吸液芯,纤维直径越小,润湿性能越差。拉拔纤维吸液芯比相同直径的车削纤维吸液芯润湿性能稍好。用红外热像仪研究了吸液芯的毛细性能,定义了毛细性能因子S。吸液芯孔隙率为80%时,车削纤维吸液芯毛细性能因子S最大。不同孔隙率的吸液芯,孔隙率越大,毛细性能因子S越小。(2)纤维烧结式不锈钢热管设计及制造对热管的管壳、端盖和工质等重要组成部分进行了设计和选取,对制备吸液芯的烧结参数进行了研究,得出最佳的烧结参数(烧结温度1200℃,保温时间90min),对不同的芯棒形式及材质进行了对比。对热管制造过程中的关键工艺进行了详细的介绍。在纤维装填工艺中,提出用同轴定位管内外柱面来固定管壳和芯棒的相对位置的方法,提高了纤维吸液芯与管壳的同轴度。在抽真空、灌注工艺中,在现有工艺基础之上,提出融合了各工艺优点的新工艺,有助于提高热管传热性能。(3)纤维烧结式不锈钢热管传热性能研究搭建了传热性能测试平台,定义了传热性能表征参数,对热管的传热性能进行了实验研究和分析。主要研究了吸液芯纤维直径和种类、吸液芯孔隙率、工质灌注率、混合工质配比以及冷却水温度对热管传热性能的影响,从重力辅助方向、水平方向和抗重力方向叁个方向进行测试,从管壁温度分布、极限功率、平均温差、热阻和启动特性等方面进行分析,研究了纤维烧结式不锈钢热管的传热机理,得出了纤维烧结式不锈钢热管的最佳制造参数和工作参数。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-13）
陈杰凌[4]（2018）在《基于多孔吸液芯的超薄铝平板热管的制造及其传热性能研究》一文中研究指出近年来电子设备热管理要求日益提高,相变热管因为高效的传热效率而被广泛使用。在相变热管中,铝平板热管传热面积更大、成本更低,在热源面积较大的场合具有更好的适应性,但传统铝平板热管厚度较厚,且吸液芯结构主要为挤压微沟槽,毛细性能低下。因此本文基于连续挤压技术和相变压扁工艺提出了一种制备基于多孔吸液芯的超薄铝平板热管的新型制造方法——二次成型制造方法,在在制备得到厚度只有1.5mm的超薄铝平板热管的同时,为超薄铝平板热管引入了多孔吸液芯结构,提高了铝平板热管的毛细极限。实验结果表明,多孔吸液芯能有效提高超薄铝平板热管的传热性能和极限传热功率。主要研究工作如下:(1)对适用于超薄铝平板热管的多孔吸液芯结构的成型机理进行了探索,并采用车削法得到的铝纤维制备烧结铝纤维多孔结构,通过编织机编织和表面腐蚀处理方法制备铝纤维束编织网多孔结构。另外采用量角法和高速摄像法研究了多孔吸液芯的润湿性能,并通过红外热成像法测试了多孔吸液芯的毛细上升高度和上升速率,进而综合分析各种多孔吸液芯结构的综合毛细性能。(2)通过压扁试验法对连续挤压预成型体的结构和吸液芯的引入位置进行了研究,并以传统铝平板热管的制造工艺为基础,研究确定了具有多孔吸液芯的超薄铝平板热管的制造工艺,同时设计了相应的传热性能测试平台,对超薄铝平板热管的启动性能和稳态性能进行实验测试。(3)通过对比传统光滑内壁的超薄铝平板热管与具有多孔吸液芯的超薄铝平板热管的传热性能,验证了多孔吸液芯对超薄铝平板热管的传热性能的强化效果。本文研究了多孔吸液芯超薄铝平板热管在水平状态下的传热性能,并对比分析了多孔吸液芯结构、倾斜角度和冷却端流速对超薄铝平板热管传热性能的影响,对结构和工况等因素对超薄铝平板热管传热性能的作用机制进行了深入探讨。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-01-03）
陈灿[5]（2018）在《粉末烧结式不锈钢热管制造及其传热性能研究》一文中研究指出目前,核电安全事故频发,对核电领域非能动散热系统的研究显得至关重要。热管依靠管内工质的相变进行传热,无需额外动力提供就能将大量热量导出,其在温控领域得到了广泛的关注和实际应用。鉴于不锈钢材质可以适用于核电站高温高压、强辐射、强腐蚀性的严苛环境,而且当前的不锈钢热管以重力式热管和沟槽或丝网毛细芯结构的热管为主,却鲜有对粉末烧结式不锈钢热管的研究和报道。本文提出一种粉末烧结式不锈钢热管,为核电领域非能动散热研究提出一种可行方案。(1)不锈钢粉末烧结成型工艺研究分析探讨烧结温度、烧结时间和烧结气氛等参数对烧结毛细芯的影响,确定不锈钢粉末合适的固相烧结工艺。采用扫描电子显微镜对烧结样品进行形貌和成分分析,并且分析了不锈钢粉末固相烧结成形机理。(2)不锈钢粉末烧结毛细芯性能表征研究不锈钢粉末烧结毛细芯的性能,重点测试其润湿性能、渗透性能和毛细压力,并通过毛细性能因子S来评价烧结毛细芯的综合毛细性能。分析比较不同形貌(球粉/枝粉)、不同粒径和不同工质对其毛细性能的影响,结果得出90~120um不锈钢枝粉烧结的毛细芯与去离子水表现出最优的毛细性能。(3)烧结式不锈钢热管的制造工艺与性能测试探究粉末烧结式不锈钢热管的制造工艺,设计并搭建热管实验测试平台。通过对比重力式不锈钢热管,分析粉末烧结式不锈钢热管的强化传热性能和传热机理。发现不论垂直还是水平放置,烧结热管的传热性能都要优于重力热管,启动更加平稳,极限传热功率更高,壁面温度也更稳定。(4)烧结式不锈钢热管的实验参数优化开展烧结式不锈钢热管传热性能的实验参数研究,重点分析加热功率、工质充液率、蒸发段长度、冷却水流量、抗重力倾角等对烧结热管启动特性,极限传热功率,热阻特性和壁面温度分布特性的影响。烧结热管在100%充液率、高冷却水流量和长蒸发段时可以获得较优的传热性能,但是过长的烧结热管却不利于发挥其抗重力性能。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-01-02）
王德馨[6]（2017）在《环路热管制造工艺及其性能研究》一文中研究指出众所周知,随着电子设备向小型化和集成化发展,现有的自然对流和单向流体强制对流换热方式已经满足不了电子元件的散热需求,如果不能有效控制设备的工作温度,将会造成严重后果。环路热管是一种两相换热设备,以其高换热效率、低传热热阻、低换热等优点受到研究者的青睐。热泄露会导致系统启动过程缓慢,换热效率降低,不利于温度的精确控制。研制新材料毛细芯和改善LHP系统的结构是抑制"热泄露"现象的有效手段。本文制备了 AI203-Ni毛细芯,通过观察SEM图像、抽吸性能测试试验和测定毛细芯的导热系数,证明了 AI203的添加降低了毛细芯的导热系数且不影响毛细芯的抽吸性能;设计了圆柱型LHP系统,搭建试验平台,实验数据表明AI203-Ni毛细芯抑制了环路热管的热泄露。本文设计了一套化学镀碳纤维的方法,成功研制出镀层质量高的碳纤维毛细芯。通过显微镜观察到镀铜碳纤维横发达的孔隙通道和导热系数各向异性的特点;测定了镀铜碳纤维的孔隙率,高达85%;比较了镀铜碳纤维和Ni芯的抽吸曲线,发现碳纤维毛细芯具有更高的抽吸质量和抽吸速率。根据镀铜碳纤维的特点,设计出与其结构相匹配的环路热管系统。搭建环路热管试验平台进行性能测试,环路热管在5W-20W能成功启动并稳定运行,分析了不同功率和充液率下环路热管的启动特性。实验表明,热负荷越高,启动越快;充液率越高,推动工质循环的压差越大,但对热泄露的抑制作用更强,系统最佳充液率为60%-70%。通过使用2mmPTFE隔热片,提高了导热热阻9.76℃/W,从来源上抑制了热泄露。本文设计了双储液器平板型环路热管(DCCLHP),研究表明双储液器结构通过增加液体工质量来增强对储液器的冷却效果,抑制了热泄露现象。双储液器环路热管最大传热量为55W,系统热阻为0.523℃/W,在15W-55W范围内能平稳运行。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-20）
谢培达[7]（2017）在《面向印刷电路板领域的微细直径热管制造工艺研究及传热性能分析》一文中研究指出随着互联网技术和微电子技术的高速发展,具有高性能、低延迟和高容量特性的5G通信技术也得到了快速发展。然而随着5G实时数据吞吐量的增大,特别是在电子设备整体结构轻薄化、紧凑化的发展趋势下,其处理芯片的热流密度不断增大,由此,作为其电气连接载体的印刷电路板(PCB)散热问题日益凸显。微热管作为一种高效相变传热元件,已被广泛应用于解决众多领域的热问题,效果显着。但要在厚度不超过3.5 mm的PCB上利用微热管散热,必须开发出直径更小、传热性能良好的微细直径微热管,即直径为2 mm的微热管。吸液芯结构是影响微热管传热性能的关键因素之一,在研究工作中探究了5种适用于微细直径热管的吸液芯结构及其成形方法,包括了折迭丝网吸液芯(FSM)、单目数双层丝网吸液芯(SSM)、双目数双层吸液芯(DSM)、粉末烧结式泡沫铜复合丝网吸液芯(PSSM)和电解沉积式泡沫铜复合丝网吸液芯(EDSM)。制定了微细直径热管的制造工艺路线,并确定了各工艺参数。实验中制作了5种不同吸液芯结构的微细直径热管样品;利用扫描电子显微镜(SEM)对样品的横截面进行观测,观察不同吸液芯结构的烧结状态与挤压状态,探索不同结构吸液芯的成形工艺以及形态特点,并结合传热性能实验结果分析吸液芯成形状态对微细直径热管传热性能的影响。基于微热管毛细传热极限理论,推导并计算了5种吸液芯结构微细直径热管的传热极限理论值,FSM热管、SSM热管、DSM热管、PSSM热管和EDSSM热管的理论极限传热功率分别为7.1 W、5.7 W、6.0 W、8.5 W和7.8 W。搭建了微细直径热管传热性能测试平台,并对5种不同吸液芯结构微细直径热管进行传热性能测试,包括不同充液率和不同加热功率下,5种不同吸液芯结构微细直径热管轴向温度分布、蒸发和冷凝热阻特性;以及最佳充液率下,5种不同吸液芯结构微细直径热管极限传热功率;恒定加热功率(3 W)下,5种不同吸液芯结构微细直径热管从启动到其稳定的时间。同时选取5种微细直径热管,制作PCB热管散热模组,并测试其在不同冷却方式下的散热性能。结果表明:FSM热管、SSM热管、DSM热管、PSSM热管和EDSSM热管的最佳充液率分别为160%、120%、120%、130%和90%,此时其传热功率为最大,分别为7 W、4 W、5 W、8 W和7 W,与理论计算接近;随着加热功率的增大,蒸发热阻呈现先增加后减小的趋势,而冷凝热阻逐渐减小至0.1 K/W;加热功率为3 W时,5种吸液芯微细直径热管从启动到其稳定的时间分别是220 s、230 s、215 s、224 s和210 s。自然对流散热条件下,SSM热管模组的散热效果最佳,热阻值为1.73 K/W;而在强迫对流(风速为2.0 m/s)散热条件下,FSM热管模组的散热效果最佳,热阻值为1.24 K/W。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-18）
郜晓雷[8]（2017）在《“Ω”形轴向微槽道热管的连续挤压制造工艺及铝-氟利昂-11热管传热特性研究》一文中研究指出热管换热器作为一种新型高效的相变传热设备,其应用领域与日俱增,已在各行各业的热能综合利用和余热回收技术中,发挥了巨大的优越性。本文结合国家科技支撑计划课题“高效热交换装置的研发和低温燃烧废气的利用技术开发”,以所研发的高效热交换装置来实现降低锌锅室室内环境温为目标。热管作为高效热交换装置的核心元件,普通生产方法价格昂贵,而工程应用需求量大。对此,本文提出利用连续挤压设备制造铝热管的方法,以期降低热管生产成本。本文对一定型“Ω”形轴向微槽道铝热管进行研究,此类热管作为微槽道毛细热管的最新代表,具有很强的毛细泵压和吸液芯渗透性,表现出了优越的导热性能和恒温性能。并针对热管的连续挤压制造热管技术、热管的传热性能测试分析、热交换装置的设计制造进行了特定研究。本文利用连续挤压技术制造热管,其工艺分为热管在线制造和离线制造两种。在线制造即在连续挤压过程中同时加注工质,方法简便,热管制造成本大大降低,但工质要经过高温模具就有难度,对此种方法本文做了探究性工作;而离线制造是先挤压出真空热管管壳,再加注定量工质,方法相对较繁琐。但比起传统的热管制造方法还是省去了大半工艺步骤和时间。本文热管制造工艺拟采用离线制造工艺,利用切向连续挤压在线生产真空管子的制造方法,并实现了无需用抽真空设备,也不需要机加工、清洗管壳、组装焊接等一系列抽真空之前的繁琐工作,后续加注工质及再封口设备也得以实现。实验对一定型“Ω”形轴向微槽道铝-氟利昂-11热管进行研究,主要分析对比了在不同条件下热管的启动关闭特性,等温性能,当量导热系数和总热阻,蒸发/凝结换热系数,轴向温差。在实验所给的加热功率和冷源温度范围内,热管的启动关闭速度均较快,在100s左右即可完成此过程;热管的当量导热系数为50～83KW/(m·℃),最高约为紫铜(398W/(m·°℃))的208倍;总热阻为0.0251～0.04℃/W;蒸发传热系数为1580～2750 W/(m2·℃),凝结传热系数为3910～7490 W/(m2·℃);热管轴向温差在3.62～12.48℃范围;凝结段外壁面温差(TA-TB)最大为1.5 ℃。研究表明,该工质热管启动关闭速度较快,随着热流密度的增加,由于携带,热虹吸管内的温度和压力将产生很大波动,出现震荡现象。经过一次震荡后,系统恢复正常,壁温波动幅度与热流密度和冷源温度有关。热管轴向各工作段温度分布均匀。同一充液量相同长度冷凝段,短加热段热管传热性能优于长加热段。热管与水平方向呈30°倾角轴向温差最小,传热性能最佳。热管在竖直工况下,同一热负荷不同冷却强度下轴向温差对比变化较小,在冷源温度30℃热管轴向温差最小,传热性能最佳。在相同长度不同充液率下,充液率为80%的热管传热性能最佳。最后,本文采用该型微槽道热管,针对上海宝钢锌锅室降温需要,设计制造了一型气-液型无绝热段的热管换热器,并对该型热管换热器进行了换热性能测试。该型换热器采用168支长度为1m的铝-氟利昂-11热管,按等腰叁角形叉排排列,热管气侧长度为65cm并带有整体翅片,液侧长度为35cm的光管。宝钢锌锅室产热功率为12kW,该型换热器换热额定功率为15kW,可将锌锅室室内温度从40～80℃降低到35℃左右。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01）
陈明[9]（2016）在《一体化重力热管LED工矿灯的设计优化及制造》一文中研究指出LED工矿灯从安全性能、控制性能、使用寿命、耗电量、启动时间上都远优于传统工矿灯,因而LED工矿灯在全球得到广泛应用。由于市场对LED工矿灯的认可,对其功率和散热也有了更为严格的要求,然而目前所使用的LED工矿灯仅仅是通过铝材散热,已经无法满足其散热要求。本文设计了一款一体化重力热管LED工矿灯,通过两相流的方式代替传统导热硅脂+机械固定的方式,大大减少了LED工矿灯的总热阻,并且通过重力热管良好导热性能和均温性能来提高散热器的使用效率和降低COB的结温。首先对一体化散热器和一体化重力热管进行设计。其次通过ANSYS稳态温度场模拟和正交试验对一体化重力热管散热器尺寸进行优化,通过正交试验获得一体化散热器尺寸对COB结温和散热器质量的影响程度,使用综合加权法得到其最佳尺寸:翅片长度H=55mm,翅片厚度t=2mm,热管直径D1=10mm,中间圆柱直径D2=52mm。再次对一体化重力热管LED工矿灯进行制造,其制造过程包括化学清洗、散热器凸台镀铜、钎焊、检漏、抽真空灌液以及封口。其中对散热器凸台进行化学镀铜前需要二次浸锌预处理,采用低温钎焊将COB光源与散热器进行连接,并且搭建一套真空系统。最后本文通过正向电压法得到一体化重力热管LED工矿灯的结温;并通过温度采集卡对LED工矿灯COB光源表面A点、散热器底部B点、散热器中部C点、散热器顶部D点进行了测试。通过正向电压法测得一体化重力热管LED工矿灯的结温为82.5℃;对一体化重力热管有无充工质的四个点的温度进行测试对比,得到一体化重力热管未充工质时A点的温度稳定在77.5℃,而一体化重力热管充工质时A点温度为65.3℃,温度降低了12.2℃;一体化重力热管未充工质时B、C、D点温度分别稳定在52.3℃、43.6℃、40.5℃,一体化重力热管充工质时B、C、D点的温度分别稳定在54.5℃、49.4℃、47.8℃,一体化重力热管充工质和未充工质时B、C、D叁点的平均温度间隔分别为3.3℃、5.9℃。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
王杰[10]（2016）在《3D增材制造零件中集成热管的研究》一文中研究指出工程中常见的多种疲劳失效都与零部件温度过高有关,究其原因是散热系统不能及时地转移热源处产生的热量,使得热量的积累引发局部高温。有效散热、快速转移过热点热量从而降低零件工作温度峰值是提高其承载能力、延长工作寿命的重要措施。不同于传统的单相流冷却方式,热管是利用气液两相循环转变且无需外力驱动的高效热传导元件。但是目前热管面临吸液芯传热能力不足,传统制造工艺加工困难,散热方式单一等困境。本文首创立足于3D增材制造集成热管于零件于一体的新概念和新型加工方法,提出了新型吸液芯结构的设计理论,制定了增材制造热管新工艺流程。所提出的新设计理论与制造方法有助于开拓热管新的应用市场和探索新型多功能自散热机械零件的发展道路。3D增材制造技术使得复杂内部结构的加工成为可能,因而有望产生不同于已有吸液芯的更有效的热管结构。本文首先推导了梯形沟槽微吸液芯的有效毛细半径、最大毛细压力、孔隙率、渗透率等基本参数的数学模型;建立了梯形沟槽微热管在多种情况下的传热极限的理论模型。通过对传热极限的分析说明了吸液芯的结构参数对热管传热性能的重要性。其次,通过对毛细压力与渗透率这一对相互制约的因素的分析,提出了吸液芯的渐变模型设计理论。制定了结合传统热管制造技术与新兴增材制造技术的新型热管制造工艺流程。利用EOS M280金属3D打印机制造了4根直线型新型沟槽微热管。然后,利用搭建的热管传热性能实验平台,测试了4根梯形沟槽微热管在不同工况下的传热性能。结果表明:3D制造的微热管具有良好的热响应特性和均温特性;使用渐变模型设计的深沟槽微热管具有更好的导热能力。最后,对微热管进行切割后观察测量其成型效果,结果表明微热管结构参数达到了预期设计效果。这些结果说明在3D增材制造的帮助下,热管导热性能可在减小热管空间的同时得到进一步提高,热管可能成为机械零件的一部分从而使后者具有自动热平衡功能。这一新设计方法和3D增材制造热管的尝试对未来多功能零部件的设计与制造有积极探索意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-05-01）
热管制造论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着航空航天、高速计算机、光伏发电、燃料电池、大功率LED和微电子电器设备等高新技术产业的快速发展,致使高热流密度积聚在狭小有限的空间内,故对高效平板热管相变散热器提出了迫切需求。如何优化设计吸液芯结构、简化集成封装工艺、提高传热性能和减小平板热管厚度成为了其推广应用的关键难题。为此,本文提出了一种具有内凹槽多孔复合吸液芯平板热管及其制造方法,对此内凹槽多孔复合结构的制造成形、沸腾传热特性展开了实验研究,对平板热管的集成封装工艺及其散热性能进行了系统研究,主要的研究工作如下:(1)采用粉末低温固相烧结和微细铣削加工技术,实现内凹槽多孔复合结构的制造成形,并优选出最佳加工工艺参数。分析了内凹槽多孔复合结构毛刺成形及刀具切削刃磨损的原因。(2)搭建了可视化池沸腾实验平台,通过与内凹槽实体铜进行对比,分析了内凹槽多孔复合结构核态沸腾过程中汽泡的运动形态及传热特性。发现内凹槽多孔复合结构对应的壁面过热度更低,临界热流密度被大幅度延迟;较低热流密度下,内凹槽多孔复合结构的换热性能优于内凹槽实体铜。(3)简化了平板热管集成封装工艺路线,对其中的关键工艺(外壳真空扩散焊接、抽真空、灌注工质、封尾等)进行了优化设计。完成了内凹槽多孔复合吸液芯平板热管的制备,其厚度约为3mm。此外,搭建了平板热管传热性能测试平台,通过研究平板热管的均温性、热阻和瞬时启动特性,确定了其最优充液率为40%。对比分析了不同粉末粒径大小的内凹槽多孔复合吸液芯平板热管的均温性及热阻,发现粒径大小为50-75μm的平板热管传热性能最好。通过与不具有内凹槽结构的平板热管对比,发现具有内凹槽结构的平板热管均温性较好且热阻始终保持较小,最小热阻为0.052℃/W。(4)优化设计了大功率LED平板热管散热系统的集成封装工艺,搭建了此散热系统的散热性能测试平台,研究了散热系统的瞬时启动特性和不同热功率、倾斜角度和风速工况下对整个散热系统的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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