泡沫銅翅片散熱器的散熱性能研究.pdf

1、泡沫銅具有比重低、比表面積大等特點(diǎn)，作為功能材料，可望用于電子器件的散熱。電子散熱器的溫度一直是影響芯片發(fā)展的重要因素，傳統(tǒng)的實(shí)體鋁翅片散熱器比表面積較小，不利于熱向空氣中擴(kuò)散。本文將泡沫銅應(yīng)用于電子散熱器，研究泡沫銅及熱管結(jié)構(gòu)對(duì)散熱器散熱性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.以聚氨酯海綿為前驅(qū)體，經(jīng)前處理、化學(xué)鍍、電鍍、燒結(jié)及還原熱處理等工藝制備了10PPI和20PPI的泡沫銅。電鍍銅工藝為：CuSO4·5H2O(200g/L

2、)，HO(CH2CH2O)nH(0.03 g/L)，H2SO4(60 g/L)，pH值(8-10)，電流(12A)，電鍍時(shí)間(10h)。對(duì)制備得到的泡沫銅觀察表面形貌，測(cè)試導(dǎo)熱系數(shù)、壓縮和彎曲性能，另外通過導(dǎo)電化制備得到了超厚泡沫銅。
　　2.將泡沫銅材料制成散熱器的翅片，對(duì)泡沫銅散熱器在80W加熱功率條件下的散熱性能進(jìn)行分析比較，發(fā)現(xiàn)10PPI泡沫銅在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的壓降要小于20PPI，而20PPI泡沫銅對(duì)流換熱強(qiáng)度大于10P

3、PI泡沫銅，熱阻反之。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中不同風(fēng)速下的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)泡沫銅骨架具有擾流作用，泡沫銅結(jié)構(gòu)對(duì)散熱起促進(jìn)作用。
　　3.分別將鋁翅片與基板分布熱管的散熱器進(jìn)行不同加熱功率條件下的散熱實(shí)驗(yàn)，得到散熱器的散熱量、壓降、風(fēng)阻、溫度場(chǎng)分布和熱阻等，并對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到基板減薄散熱器在相同條件下的散熱性能最佳，熱管散熱器的溫度分布最為均勻，熱管散熱器與基板減薄散熱器之間的平衡時(shí)的溫度差最大為5℃，而基板分布熱管的鋁