超亲水毛细芯环路热管启动及热性能分析

为解决电子设备高热通量下的散热问题，采用H₂O₂氧化法对烧结毛细芯进行了超亲水改性，研究了毛细芯表面润湿性对吸液性能的影响。并将改性后的超亲水毛细芯应用到环路热管内，研究了倾斜角度及加热功率对超亲水毛细芯环路热管的换热特性的影响。实验结果表明：超亲水毛细芯的吸液速度增加，吸液时间较亲水毛细芯减小了3.52ms；与普通亲水毛细芯环路热管相比，在加热功率Q=200W时，超亲水毛细芯环路热管蒸发器中心温度降低了约6.0℃，在Q=20W时启动时间与温度分别降低了33s与2.5℃。同时发现超亲水毛细芯环路热管在正重力状态时的运行温度更低，热阻较小，最低热阻仅为0.084℃/W。     

扇形分级微纳米碳酸钙的可控合成与表征

利用共沉淀反应,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,合成了扇形分级微纳米碳酸钙。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行分析和表征,结果表明扇形分级微纳米碳酸钙的长度为1~3μm,由粒径约为100 nm的粒子聚集而成。实验考察了碳酸钠溶液pH和反应温度对产物的影响,研究发现碳酸钠溶液pH对碳酸钙形状的调控起着极其重要的作用,低温下更有利于亚稳晶型球霰石的生成。     

功率型LED热特性测试及评价

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(LED)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的LED灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变化情况,提出了热性能测试及评价的合理建议。研究结果表明:测试电流对K值标定及结温测试有较大影响,测试电流的合理选取与芯片本身及功率的大小有关;材料的热导率随环境温度变化波动,对于某些高温使用环境,仅25℃的热性能参数数据并不能准确反应LED的热特性;热阻测试的准确性与光功率有关,光热一体化测试有利于得到准确的热特性数据。     

纳米碳酸钙的可控制备研究

纳米碳酸钙是一种重要的工业原料,用途广泛。文章介绍了纳米碳酸钙的制备方法、晶型及形状。纳米碳酸钙制备方法主要为复分解法和碳化法,其形状也多种多样,如立方状、链状、针状、片状、球形和纺锤形等,纳米碳酸钙在不同行业的应用有不同的要求。因此,纳米碳酸钙的可控制备非常重要。     

超轻多孔泡沫金属平板热管的传热性能研究

以水、乙醇和丙酮为工质,以超轻多孔泡沫金属为毛细吸液芯构造了新型的平板热管,并对其传热性能进行了实验研究。研究了填充工质、充液比、热管放置角度及加热功率等因素对平板热管传热性能的影响。结果表明以超轻多孔泡沫金属为毛细吸液芯可以显著强化平板热管的传热能力,具有优异的均温性能,扩展了平板热管承载高热流密度的能力,可达200W/cm2以上,并减小了平板热管的热阻,热阻最小可达0.09℃/W。在3种工质中,水为最佳工质选择,且当充液比为30%时具有较好的换热效果。     

超亲水/超疏水匹配超薄热管的传热特性

超薄热管(UTHP)是解决电子器件在狭小空间内散热问题的理想工具,构造纳米结构是提升超薄热管传热性能的重要方法。本文研制了1.30mm厚的新型超薄热管,用化学的方法对吸液芯和冷凝表面进行改性处理,以实现热管中超亲水与超疏水的匹配,通过实验分析了不同充液比工况下纳米结构以及倾角对热性能的影响。结果表明:纳米结构改变了吸液芯和冷凝表面的浸润性,超亲水吸液芯具有更强的吸水能力,超疏水冷凝表面的滴状冷凝机理促进了冷凝液体回流的效率;在小充液比时,吸液芯中的纳米结构促进了沸腾换热和冷凝液体回流速度,提高了热管的临界热流密度(CHF);在大充液比时,吸液芯中的纳米结构增大了蒸汽逸出和液体流动阻力,对热性能具有负面作用;超亲水吸液芯和超疏水冷凝表面匹配的样品冷凝热阻偏大,但在任何充液比工况下,均具有最佳的CHF;倾角对热性能影响较大,当蒸发段位于冷凝段正下方时热性能最佳。     

超亲水多孔表面的小液滴发射行为及动力学特性

构建了4类不同的超亲水微/纳多孔结构,通过低速液滴撞击实验研究了多孔介质的结构参数如微/纳尺度特征、孔隙率以及表面粗糙度等对液滴行为和动力学特性的影响。结果表明：多孔表面液滴的早期扩散符合惯性扩散的幂函数规律,并且纳米级结构孔隙率的变化对幂函数关系无显著影响,微米级结构C和α的值随孔隙率增大而降低,粗糙度的提高能够导致C值增大。发现了两种新颖的小液滴发射模式,分别称为第1阶段断裂和第2阶段断裂。纳米级多孔结构发生第1阶段断裂的原因在于较快的惯性扩散速度和较长的惯性时间;第2阶段断裂发生于微米级多孔结构,原因在于渗透的强化导致液滴高度的快速下降以及惯性时间的缩短。     

适用于大功率光电芯片散热的一体化平板热管

为解决大功率光电芯片散热问题,构造了一种新结构一体化平板热管。利用超轻多孔泡沫金属作为毛细吸液芯,以水、丙酮和乙醇为工质,在不同充液比、加热功率和倾角条件下对新结构热管的热性能进行了研究,结果表明,这种新结构平板热管不仅消除了热管与散热片间的接触热阻,而且使整个散热翅片也处于均温状态,当功率达到380W、热流密度超过445 W/cm2时,热管仍具有较好的均温特性,且热阻较小,可达0.04℃/W。在3种工质中,水是最佳工质选择,且当充液比为30%时具有较好的效果。实验表明,以泡沫金属为吸液芯的新结构一体化平板热管具有很好的传热性能,并扩展了承载大热流密度的能力。     

硫酸氢钠催化合成季戊四醇油酸酯

以季戊四醇和油酸为原料,一水合硫酸氢钠为催化剂,通过直接酯化的方法合成季戊四醇油酸酯。研究反应温度、投料比、反应时间和催化剂用量对反应的影响。得出最佳反应条件：季戊四醇0.1 mol,反应物醇酸物质的量比1.0∶3.5,催化剂用量0.8 g,反应温度200 ℃,反应时间4 h,酯化率达95.55％。     

液滴碰撞亲-疏水交界面的动力学特征

液滴碰撞不同润湿性表面将表现出不同的动态行为。为研究液滴碰撞亲-疏水交界面的动态行为，制备了超疏水-超亲水组合润湿性表面，控制液滴（初始直径D0为1.80 mm）以不同速度碰撞超亲水-超疏水交界面。研究结果表明：液滴轻触交界面时，相邻两极端润湿性表面将产生促使液滴铺展的驱动力，液滴在超亲水区域完全铺展，最大铺展直径可达5.51 mm，铺展系数β可达2.93。液滴以一定速度碰撞亲-疏水交界面时，液滴铺展和液滴弹跳同时发生。液滴铺展系数先增大后骤降，铺展系数曲线存在“尖峰”。最终铺展系数逐渐增大并趋于稳定。碰撞速度越大，铺展前期铺展系数越大。对液滴铺展过程中的能量分析表明，液滴动能和表面能的相互转换是液滴运动和铺展的关键。