本文關(guān)鍵詞：基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合吸液芯的制造及毛細(xì)性能研究

  更多相關(guān)文章： 金屬纖維多孔材料 復(fù)合吸液芯 燒結(jié)技術(shù) 力學(xué)性能 毛細(xì)性能

【摘要】：為了滿足高熱流密度的散熱需求,提高能源利用效率,研究高效的傳熱技術(shù)意義重大。熱管等相變傳熱元件在溫度控制和熱量傳輸領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。單一結(jié)構(gòu)吸液芯毛細(xì)壓力與滲透率難以達(dá)到俱佳,制約了相變傳熱元件傳熱性能的提升。考慮到纖維多孔結(jié)構(gòu)滲透率高,粉末多孔結(jié)構(gòu)毛細(xì)壓力大,本文提出了基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合吸液芯,對(duì)其成形制造、形貌表征、力學(xué)性能以及毛細(xì)性能展開(kāi)研究,主要研究工作如下：(1)基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的制造用車削法制備的不銹鋼纖維制得纖維多孔結(jié)構(gòu),通過(guò)在纖維基體上松裝燒結(jié)不銹鋼粉末制備復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)。對(duì)復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的孔隙結(jié)構(gòu)表征發(fā)現(xiàn),纖維骨架能有效提高復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的孔隙率。研究了復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成形機(jī)理,車削法制備的纖維表面的微結(jié)構(gòu)有利于復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成形。分析了燒結(jié)參數(shù)對(duì)不銹鋼纖維組織成分的影響,獲得合適的燒結(jié)參數(shù),防止材料耐腐蝕性能和機(jī)械性能下降。(2)基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究通過(guò)拉伸試驗(yàn),研究孔隙率、燒結(jié)參數(shù)和燒結(jié)氣氛對(duì)不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響,分析其拉伸斷裂機(jī)理。在此基礎(chǔ)上研究了纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的拉伸性能,研究表明復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能主要取決于纖維基體,并對(duì)其斷裂機(jī)理進(jìn)行了分析。(3)基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能和滲透性能研究采用固著液滴法研究復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能,探究了粉末粒徑、纖維基體孔隙率和形貌特征對(duì)復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)潤(rùn)濕性能的影響。通過(guò)自行搭建的滲透性能測(cè)試平臺(tái),研究了復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的滲透性能,其滲透率比單一粉末多孔結(jié)構(gòu)提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),說(shuō)明纖維骨架對(duì)提高復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的滲透性能具有顯著作用。(4)基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合吸液芯的毛細(xì)性能研究采用紅外測(cè)試方法記錄彎液面在吸液芯內(nèi)的上升過(guò)程,獲得吸液芯結(jié)構(gòu)的毛細(xì)上升曲線和毛細(xì)性能參數(shù)。通過(guò)與單一纖維、粉末吸液芯對(duì)比,研究了纖維多孔基體、粉末粒徑對(duì)復(fù)合吸液芯毛細(xì)性能的影響。研究表明纖維-粉末復(fù)合吸液芯具有更好的綜合毛細(xì)性能。獲得復(fù)合吸液芯的最佳制造參數(shù)：以孔隙率較低的車削纖維多孔結(jié)構(gòu)為基體,松裝燒結(jié)粒徑為75-106μm的粉末,燒結(jié)溫度為1200℃,燒結(jié)時(shí)間為60min。
【關(guān)鍵詞】：金屬纖維多孔材料 復(fù)合吸液芯 燒結(jié)技術(shù) 力學(xué)性能 毛細(xì)性能
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33;TK172
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 物理量名稱及符號(hào)表11-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 課題背景與研究意義12-13
• 1.2 吸液芯結(jié)構(gòu)分類及其制造的研究進(jìn)展13-17
• 1.2.1 吸液芯結(jié)構(gòu)分類13-14
• 1.2.2 溝槽式吸液芯的制造技術(shù)14-15
• 1.2.3 燒結(jié)式吸液芯的制造技術(shù)15-16
• 1.2.4 復(fù)合式吸液芯的制造技術(shù)16-17
• 1.3 吸液芯毛細(xì)性能的研究進(jìn)展17-19
• 1.3.1 單一結(jié)構(gòu)吸液芯方面的研究17
• 1.3.2 復(fù)合式吸液芯方面的研究17-19
• 1.4 本文研究目標(biāo)及主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4.1 課題來(lái)源19
• 1.4.2 研究目標(biāo)19-20
• 1.4.3 研究?jī)?nèi)容20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第二章 基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的制造21-40
• 2.1 引言21
• 2.2 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)成形工藝21-29
• 2.2.1 不銹鋼纖維的成形制造22-23
• 2.2.2 不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)的固相燒結(jié)成形23-26
• 2.2.3 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的固相燒結(jié)成形26-29
• 2.3 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)固相燒結(jié)成形機(jī)理29-36
• 2.3.1 纖維多孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成形機(jī)理29-33
• 2.3.2 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的燒結(jié)成形機(jī)理33-36
• 2.4 燒結(jié)參數(shù)對(duì)不銹鋼纖維組織成分的影響36-38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第三章 基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究40-52
• 3.1 引言40
• 3.2 不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)的拉伸性能40-48
• 3.2.1 測(cè)試方法和拉伸過(guò)程40-42
• 3.2.2 孔隙率對(duì)不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響42-43
• 3.2.3 燒結(jié)參數(shù)對(duì)不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響43-44
• 3.2.4 燒結(jié)氣氛對(duì)不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響44-45
• 3.2.5 不銹鋼纖維多孔結(jié)構(gòu)的斷裂機(jī)理45-48
• 3.3 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的拉伸性能48-50
• 3.3.1 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度48-49
• 3.3.2 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的斷裂機(jī)理49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能和滲透性能研究52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 潤(rùn)濕性能研究52-58
• 4.2.1 測(cè)試方法53
• 4.2.2 纖維燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能53-55
• 4.2.3 粉末燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能55-56
• 4.2.4 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的潤(rùn)濕性能56-58
• 4.3 滲透性能研究58-64
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案和不確定性58-61
• 4.3.2 單一纖維和粉末多孔結(jié)構(gòu)的滲透性能61-62
• 4.3.3 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的滲透性能62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第五章 基于金屬纖維和粉末燒結(jié)的復(fù)合吸液芯的毛細(xì)性能研究66-82
• 5.1 引言66-67
• 5.2 毛細(xì)上升紅外測(cè)試方法67-70
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及方法67
• 5.2.2 毛細(xì)上升紅外測(cè)試原理67-68
• 5.2.3 彎液面上升高度確定方法68
• 5.2.4 理論與數(shù)據(jù)處理68-70
• 5.3 纖維燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)毛細(xì)性能70-73
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣品和工質(zhì)70
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析70-73
• 5.4 粉末燒結(jié)多孔結(jié)構(gòu)毛細(xì)性能73-75
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣品和工質(zhì)73
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析73-75
• 5.5 纖維-粉末復(fù)合多孔結(jié)構(gòu)的毛細(xì)性能75-79
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣品和工質(zhì)75
• 5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析75-79
• 5.6 單一結(jié)構(gòu)吸液芯和復(fù)合吸液芯的毛細(xì)性能對(duì)比79-80
• 5.7 本章小結(jié)80-82
• 結(jié)論與展望82-85
• 參考文獻(xiàn)85-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-94
• 致謝94-95
• 附件95

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本文編號(hào)：804149