【摘要】：為了制備具有微溝槽結(jié)構(gòu)的超薄鋁平板熱管,提高超薄鋁平板熱管的傳熱性能,本文提出一種基于預(yù)成型多齒犁削工藝的超薄鋁平板熱管加工工藝。采用多齒犁削刀具對(duì)預(yù)成型鋁型材進(jìn)行犁削加工,在型材內(nèi)壁形成陣列微溝槽,提高熱管的毛細(xì)極限,并對(duì)型材進(jìn)行拉伸及壓扁整薄,制備出具有犁削微溝槽結(jié)構(gòu)的超薄鋁平板熱管。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該具有多齒犁削微溝槽結(jié)構(gòu)的超薄鋁平板熱管具有優(yōu)秀的熱傳導(dǎo)性能。本文具體工作如下:(1)提出并優(yōu)化一種新型的超薄鋁平板熱管加工工藝設(shè)計(jì)預(yù)成型鋁型材及多齒犁削刀具并進(jìn)行多齒犁削加工,提出拉伸及壓扁整薄工藝;優(yōu)化熱管封口工藝;在預(yù)成型型材內(nèi)壁犁削出陣列微溝槽,研究拉伸及壓扁整薄工藝中加工參數(shù)對(duì)型材壓扁效果的影響機(jī)理;優(yōu)化封口刀具,對(duì)超薄鋁平板熱管進(jìn)行冷焊封口,并采用高頻激光焊接技術(shù)對(duì)冷焊封口進(jìn)行強(qiáng)化,提高其抗酸堿腐蝕性能;成功制備性能穩(wěn)定的具有犁削微溝槽結(jié)構(gòu)且能夠復(fù)合多孔吸液芯的超薄鋁平板熱管。(2)系統(tǒng)表征超薄鋁平板熱管物理性能采用紅外熱成像儀分析了多齒犁削工藝對(duì)超薄鋁平板熱管毛細(xì)上升高度的強(qiáng)化作用;運(yùn)用超景深顯微鏡對(duì)微溝槽三維形貌進(jìn)行表征;通過(guò)丙酮與吸液芯的接觸角大小及試劑鋪展所需時(shí)間分析了多齒犁削工藝對(duì)熱管內(nèi)壁浸潤(rùn)性的影響;通過(guò)漏率檢測(cè)及耐酸堿腐蝕性測(cè)試,研究了不同功率高頻激光焊接對(duì)超薄鋁平板熱管冷焊封口的強(qiáng)化作用。(3)測(cè)試并分析超薄鋁平板熱管的傳熱性能系統(tǒng)分析了具有不同吸液芯結(jié)構(gòu)的超薄鋁平板熱管的蒸發(fā)熱阻、冷凝熱阻、極限傳輸功率以及熱管均溫特性。同時(shí),也研究了超薄鋁平板使用角度、蒸發(fā)及冷凝段面積和充液率對(duì)熱管傳熱性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)預(yù)成型多齒犁削工藝所制備的超薄鋁平板熱管傳熱性能比無(wú)溝槽結(jié)構(gòu)的鋁平板熱管性能得到較大提升,總熱阻由0.21K/W降低至0.056K/W,減小幅度達(dá)73%;復(fù)合鋁編織帶的超薄鋁平板熱管能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)重力輔助下的低功率運(yùn)行;復(fù)合多孔吸液芯單側(cè)放置,能夠保證超薄鋁平板熱管內(nèi)蒸汽傳輸通道暢通,提高熱管傳熱性能;所制備超薄鋁平板熱管具有良好的均溫性能。
【圖文】：

第一章 緒論熱源向熱沉轉(zhuǎn)移。在蒸發(fā)段與冷凝段之間，往往存在一段熱管，內(nèi)部工質(zhì)在此處換小，被稱(chēng)為熱管的絕熱段。為保證熱管的快速啟動(dòng)及高效穩(wěn)定運(yùn)行，熱管在灌注工需要將內(nèi)壁空腔抽到低真空。在低氣壓狀態(tài)下，工質(zhì)沸點(diǎn)會(huì)變低，因而很容易汽化得熱管能在不同溫度下，實(shí)現(xiàn)高效的相變傳熱。

被稱(chēng)為熱管的絕熱段。為保證熱管的快速啟動(dòng)及高效穩(wěn)定運(yùn)行，熱管在灌注工需要將內(nèi)壁空腔抽到低真空。在低氣壓狀態(tài)下，工質(zhì)沸點(diǎn)會(huì)變低，因而很容易汽化得熱管能在不同溫度下，實(shí)現(xiàn)高效的相變傳熱。圖 1-1 熱管工作原理圖熱管作為一種常見(jiàn)的熱傳導(dǎo)元件，具有高可靠性、低熱阻、良好的均溫性、熱向可控性及無(wú)寄生功率等優(yōu)點(diǎn)。因此，在凍土溫度控制、太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)、燃料電池降溫備散熱等領(lǐng)域（如圖 1-2 所示），熱管得到了廣泛的應(yīng)用[17]。尤其在智能手機(jī)，，平腦等高度集成的電子設(shè)備上，解決了其熱流密度過(guò)大的問(wèn)題，具有廣闊的應(yīng)用前景
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG61

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本文編號(hào)：2622731