高毛细效率纯铜毛细芯制备工艺研究

为了有效提升纯铜毛细芯的毛细效率和传热极限，利用粉末冶金方法制备高毛细效率毛细芯。以氧化亚铜粉末为铜源在不同温度还原制成铜粉，研究了还原温度对铜粉性能的影响。铜粉经模压、烧结制备出了毛细芯，研究了不同还原铜粉、生坯孔隙率、烧结温度等因素对毛细芯孔隙率、最大孔径和渗透率等多孔性能的影响，并观察了还原铜粉和毛细芯的表面显微形貌。结果表明，600～850℃还原温度区间内，随着还原温度提高，铜粉粒度增大，粒度分布宽化，松装密度随之增加；在相同烧结条件下，毛细芯烧结后的最大孔径相比生坯有所增大，毛细芯的最大孔径及孔隙率随着还原铜粉粒度增大和生坯孔隙率(40%～55%区间内)增加而增加，在孔隙率和最大孔径同步增大的耦合作用下渗透率相应增大；600～800℃区间内，提高烧结温度导致烧结毛细芯的最大孔径增大、渗透率增加而孔隙率减小；采用600℃还原所制备的<28μm铜粉在700℃烧结，获得最大孔径2.4μm，孔隙率51.5%，渗透率1.353×10^-13 m²的高毛细效率纯铜毛细芯。