反蛋白石吸液芯均热板传热特性实验研究

摘要

针对传统均热板孔径单一及孔道不规则的吸液芯难以兼顾毛细压力和渗透率，从而导致高热流密度下蒸发段液体供应能力不足，进而限制均热板传热极限的问题，将有序微纳面心立方多孔结构引入热管散热领域，制备了一种以超亲水铜反蛋白石多孔结构为吸液芯的均热板。首先，以自组装蛋白石结构为模板，采用电化学沉积法制备有序面心立方反蛋白石，并将其独特的大连通孔及小烧结颈相耦合，得到高毛细压力和高渗透率的多孔结构；然后，采用超疏水微纳铜作为冷凝段表面，实现了高传热系数珠状凝结和跳滴回液；最后，封装蒸发段、冷凝段并抽真空、充液，制备得到均热板。采用自主搭建的测试系统对所制备均热板的传热特性开展实验研究，结果表明：该均热板在以去离子水为工质、充液率50%的条件下，散热能力大于244 W/cm²,最低总热阻为0.145 0℃/W,最低均温热阻为0.026 7℃/W,相较于传统均热板，传热极限更高。该研究揭示了有序多孔结构在提升均热板传热极限中的关键作用，为更高热流密度的电子器件散热提供了极具潜力的解决方案。

关键词

均热板 / 反蛋白石吸液芯 / 传热极限 / 热阻

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52176087)