薄壁純銅熱管由于其高效的散熱能力被廣泛應(yīng)用在一些高熱流密度的電子器件中。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),熱管需要被彎曲成各種形狀來(lái)連接熱端與冷端,而彎曲部位表面通常會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似橘皮狀的粗糙化現(xiàn)象。這種表面缺陷對(duì)熱管的散熱能力以及耐蝕性都會(huì)產(chǎn)生不利作用,同時(shí)也影響產(chǎn)品美觀。薄壁純銅熱管的特點(diǎn)為:（1）具有薄壁小徑的特點(diǎn)（外徑≤6mm,壁厚≤0.3mm）;（2）經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)工藝（920℃-980℃）,材料內(nèi)部晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大,微觀組織狀態(tài)已經(jīng)不同于常規(guī)的退火處理情況;（3）由于具有較低的層錯(cuò)能,純銅在進(jìn)行熱處理時(shí)會(huì)大量產(chǎn)生退火孿晶,而其在燒結(jié)過(guò)程中的演變以及對(duì)銅管彎曲變形的影響還缺乏認(rèn)識(shí)和研究。故本文針對(duì)薄壁純銅管表面粗糙化機(jī)理及其與銅管退火后組織、織構(gòu)和力學(xué)性能之間內(nèi)在調(diào)控關(guān)系展開(kāi)系統(tǒng)、深入的研究,并提出銅管表面粗糙化問(wèn)題的改善方法,為薄壁純銅管組織和織構(gòu)演變關(guān)系提供理論依據(jù),并為銅管實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)的選取提供借鑒。首先,選取彎曲過(guò)程中容易產(chǎn)生橘皮和不容易產(chǎn)生橘皮的熱管樣品進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)彎曲變形前后熱管表面宏觀形貌和管壁微觀組織進(jìn)行觀察和表征,揭示熱管表面橘皮缺陷形成機(jī)理,同時(shí)建立了熱管彎曲過(guò)程晶體塑性有限元... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬塑性變形過(guò)程表面粗糙化研究現(xiàn)狀
        1.2.1 表面粗糙化缺陷的形成、分類(lèi)及危害
        1.2.2 表面粗糙化的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 表面形貌的三維評(píng)價(jià)
    1.3 純銅再結(jié)晶組織及織構(gòu)演變研究
        1.3.1 再結(jié)晶概述
        1.3.2 晶粒長(zhǎng)大
        1.3.3 再結(jié)晶織構(gòu)
        1.3.4 退火孿晶
    1.4 晶體塑性有限元的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 薄壁精密銅管生產(chǎn)工藝及應(yīng)用
        1.5.1 薄壁精密銅管生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀
        1.5.2 薄壁純銅熱管應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.6 本文研究的背景及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 薄壁純銅燒結(jié)熱管表面粗糙化機(jī)理研究
    2.1 試驗(yàn)材料及方法
        2.1.1 試驗(yàn)材料制備
        2.1.2 繞彎測(cè)試試驗(yàn)
        2.1.3 三維形貌、組織及織構(gòu)觀測(cè)
    2.2 彎管表面“橘皮”部位宏觀形貌分析
        2.2.1 “橘皮”表面形貌
        2.2.2 “橘皮”表面三維輪廓及粗糙度
    2.3 彎管表面“橘皮”部位微觀組織及織構(gòu)分析
        2.3.1 彎曲前后管壁微觀組織變化
        2.3.2 彎曲部位管壁晶體取向分析
    2.4 硬取向晶體組分定義
    2.5 彎曲表面“橘皮”形成機(jī)理分析
        2.5.1 多尺度模型建立及參數(shù)確定
        2.5.2 硬取向組分對(duì)表面形貌的影響
        2.5.3 彎管表面“橘皮”形成微觀機(jī)理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 薄壁純銅熱管燒結(jié)過(guò)程組織演變及硬取向組分形成機(jī)理
    3.1 薄壁銅管燒結(jié)過(guò)程原位金相觀察
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.3 薄壁銅管燒結(jié)過(guò)程金相組織轉(zhuǎn)變
    3.2 銅管燒結(jié)過(guò)程微觀組織及織構(gòu)演變
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        3.2.2 銅管燒結(jié)過(guò)程的再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大
        3.2.3 銅管燒結(jié)過(guò)程退火孿晶演變
        3.2.4 銅管燒結(jié)過(guò)程的織構(gòu)演變
    3.3 燒結(jié)銅管內(nèi)硬取向組分形成機(jī)理
        3.3.1 再結(jié)晶織構(gòu)、退火孿晶與硬取向組分之間關(guān)系
        3.3.2 微量磷對(duì)硬取向組分的釘扎作用
    3.4 本章小結(jié)
第4章 薄壁銅管微觀參數(shù)及力學(xué)性能與彎曲部位粗糙化程度之間關(guān)系
    4.1 引言
    4.2 管壁晶粒尺寸及織構(gòu)組分對(duì)彎管表面粗糙化的影響
        4.2.1 試驗(yàn)方法及設(shè)備
        4.2.2 不同熱處理溫度對(duì)銅管彎曲表面粗糙化的影響
        4.2.3 晶粒尺寸與表面粗糙化程度的定量關(guān)系
        4.2.4 再結(jié)晶織構(gòu)組分與表面粗糙化程度的定量關(guān)系
    4.3 銅管力學(xué)性能與表面粗糙度化程度之間的關(guān)系
        4.3.1 不同熱處理溫度對(duì)銅管拉伸性能的影響
        4.3.2 銅管力學(xué)性能與銅管表面粗糙化程度之間關(guān)系
    4.4 基于微觀參數(shù)的薄壁銅管表面粗糙化缺陷優(yōu)化方法
    4.5 本章小結(jié)
第5章 稀土純凈化在薄壁熱管表面粗糙化問(wèn)題中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 不同磷含量對(duì)彎管表面粗糙化程度的影響
        5.2.1 不同磷含量熱管彎曲前后表面形貌對(duì)比
        5.2.2 不同磷含量熱管彎曲表面三維輪廓及粗糙度表征
    5.3 不同磷含量對(duì)燒結(jié)熱管組織及織構(gòu)組分的影響
        5.3.1 微量磷對(duì)薄壁熱管燒結(jié)后組織的影響
        5.3.2 微量磷對(duì)熱管織構(gòu)及硬取向組分含量的影響
    5.4 銅管中微量雜質(zhì)元素磷的表征與凈化
        5.4.1 稀土元素在純銅中的作用
        5.4.2 稀土La的添加及檢測(cè)
        5.4.3 稀土La對(duì)銅液中微量雜質(zhì)磷的凈化作用
    5.5 薄壁熱管表面粗糙化問(wèn)題的解決及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]銅及銅合金加工材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[J]. 葛麗珍.  科技與創(chuàng)新. 2016(04)
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博士論文
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碩士論文
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[2]材料微觀參數(shù)及工況條件對(duì)高精度鋁合金矩形管內(nèi)表面粗糙度演化的影響探究[D]. 陳晨.重慶大學(xué) 2015
[3]基于白光干涉技術(shù)的表面粗糙度測(cè)量[D]. 唐曦.哈爾濱理工大學(xué) 2011
[4]金屬多晶的各向異性及非均勻性力學(xué)行為[D]. 王方.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[5]TP2銅管坯水平連鑄工藝缺陷研究[D]. 肖寒.大連理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3149967