毛细芯结构对于平板热管均温器的内部工质循环以及相变换热有很大影响。所以各国学者的研究重点都集中在毛细芯结构上。对毛细芯型均温板来说,它内部的毛细芯制作是很关键的问题。目前的制作方法主要采用以下几种:铜网、烧结及金属薄膜等。近些年来,不少学者在研究吸液芯的不同结构对性能的影响,纤维毡,沟槽芯,烧结金属芯这几类是比较常见的[10]。Thermacore(美国)和Fujikura(日本)是主要生产平板热管的旗舰厂商,他们的毛细芯都是以烧结铜粉为主。国内的旭扬热导、奇双、双鸿、超众、鼎沛等公司的产品也都是以烧结铜粉为主。奥古斯丁使用的是金属薄膜,沅达、迈萪则采用了铜网技术。81250
寇志海,吕洪涛等人[11]制作了一种新型的平板热管,它的吸液芯为烧结金属毡,利用实验来测试热管的传热性能,发现该吸液芯结构对于平板热管传热性能的加强效果很明显,可使平板热管拥有更强的均温性以及更大的传热极限,它的传热系数比当量管壳的10倍还多。王晨等人[12]探究了吸液芯的不同结构形式对平板热管性能的影响,结果表明,双微槽道的吸液芯具有更好的径向均温性,并且还可以提高它的轴向传热,降低轴向热阻。韩天等人[13]制作的平板热管采用纤维作为吸液芯。从吸液芯的层数、直径、绝热段长度三个方面对平板热管的传热性能进行了研究,研究结果如下:○1叠加排列的吸液芯使工质的回流通道变多,有效提高了单位面积冷凝工质的回流量;○2平板热管为一定的结构模式时,会有较好的纤维层数和直径使
其达到最佳传热性能。张新铭等人[14]运用模拟实验的方式探究了随机孔隙对非匀质多孔石墨传热情况的影响,并拟合了孔隙率与孔隙均匀度以及等效导热率三者间的关系。郑丽等[15]发现使用泡沫镍制成吸液芯的热管的启动性和等温性都比丝网吸液芯热管好。Zhang[16]制作的多尺度泡沫铜吸液芯是使用复合电镀并经过后续热处理得到。吸液芯中有各种尺寸的毛孔,主要在300μm或5-20μm左右,此洗液芯能够有效降低流动阻力,增大毛细芯抽液量。该吸液芯效果明显优于传热吸液芯。论文网
荆鹏等人[17]总结了关于泡沫金属材料制备的研究进展,其中制备途径有:电沉积法、粉末加压发泡法、粉末烧结法。其中使用电沉积法制作的泡沫铜最好,应用多,这种方法制作的泡沫铜优点有:结构很均匀,孔隙率高。李炅[18]叙述了泡沫金属传热性能研究的进展,并总结了在热管中的应用,提出使用其作为热管洗液芯后在强化传热中的一些研究难点。提到泡沫金属的毛细力、毛细半径和其渗透率、孔隙率几个方面对吸液芯传热的影响的研究还有待深入。程云等人[19]通过实验,探究了孔密度5PPI,孔隙率98%的吸液芯,使用水作为工质的多孔泡沫铜处于池沸腾情况下的换热特性。研究表明:随着热通量增大,气泡的脱离直径不断增大,脱离频率不断变快。季献兵,徐进良[20]等人对使用超轻泡沫金属做为吸液芯且处于不同工质情况下的平板热管的传热性能进行了探索。试验表明:使用此种吸液芯制作的平板热管,能够大幅提高导热效率和传热极限。如今国内外对于多孔泡沫金属的制备工艺不多,主要有粉末复合法、金属沉淀法、粉末复合法、熔体凝固法等[20-21]
台湾的Wang等[22]提出使用一块波纹形槽道板代替普通的烧结毛细芯上壁面,在其内部平行的槽道不仅仅有利于蒸汽的传输,还起到了支撑作用。波纹形槽道壁一方面加大了冷凝面积,另一方面也缩短了冷凝液回流路径,降低了这种新型平板热管的热阻,同时也使其抗烧干特性得到增强。康尚文[23]等设计出一种径向沟槽均温板,如图1。9所示。这种微热管主要分为三层结构:上层空间是气相空间,下层空间是液相空间。沟道整体呈放射状,中层成为气液相的分界面将气相流和回流的液相流分离。此方法能够有效控制接触面处因气相和液相接触产生的剪切力从而产生的携带极限,来提高微热管的极限导热功率。使用去离子水为热管工质,键合时用200nm的金溅射到硅片表面,由于金的润湿性优于硅,便可以显著提高热管沟槽的毛细力。放射状的沟道布置能提高空间的利用率,使热量不仅向某一端扩散,而是向四周传递。放射状沟槽均温板