基于微米划痕实验的单晶硅去除机制研究

通过微米划痕实验研究单晶硅在微米尺度下的材料变形和去除特性,分别从划痕轮廓、划痕力以及声发射信号方面分析划痕速度对于单晶硅材料去除方式的影响规律。实验发现:随着划痕速度的提高,单晶硅脆塑转变和脆性破坏阶段的划痕深度和划痕力曲线波动程度减弱,弹塑性去除及脆塑转变的区域范围增加;弹塑性变形和脆塑转变阶段没有声发射信号,声发射信号首次出现在脆性去除阶段起始点,其所对应的载荷随着划痕速度的提高而增大;并且单晶硅弹塑性阶段的划痕力波动程度和增长速率低于脆塑转变和脆性去除阶段的划痕力波动程度和增长速率。在微米尺度下单晶硅塑性去除的深度在50 nm以内,微米尺度下单晶硅的去除方式主要为脆性去除。结果表明,提高划痕速度有利于减小单晶硅脆性去除的范围,从而增大塑性去除和脆塑转变的加工范围。     

肋片截面及安装角度对LED散热性能的影响

为提高LED的散热性能,研究了肋片截面形状及安装角度对LED散热性能的影响,获得了较优的肋片横截面形状和最佳肋片安装角度。首先,利用Matlab软件对矩形截面和三角形截面进行数值计算,选择具有较优截面形状的肋片制作3个实物模型;接着,通过温度场测试实验,对3种不同肋片安装角度的模型进行温度场分析,比较并利用Ansys仿真反求出各个模型的表面对流换热系数,进一步验证安装角度对LED散热性能的影响;最终获得较优的肋片截面形状为矩形,最佳安装角度为90°(即垂直于水平面)。     

应用于LED肋片散热的均温板效果实验研究

将紫铜板和不同尺寸的均温板作为均温组件,布置在LED模拟热源与肋片之间,研究它们在不同热流密度下的均温及热阻表现。实验结果表明,紫铜板和均温板都可使肋片底面温差显著下降,但均温板具有更短的启动时间。只有当热流密度超过一定值时,均温板的均温性能才会明显优于紫铜板,同时均温板尺寸对其均温性能有很大的影响。随着热流密度的增大,紫铜板热阻几乎不变,均温板热阻逐渐减小并趋于平缓；大尺寸均温板在获得小温差的同时,热阻也最小。