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陶瓷均热板微沟槽吸液芯制备及沸腾传热性能

陶瓷均热板,微沟槽吸液芯,沸腾传热性能,激光加工

针对传统金属均热板热膨胀系数和半导体材料不匹配的问题，本文提出陶瓷均热板微沟槽吸液芯结构设计与制造方法。通过激光分层加工方法，在氮化铝陶瓷基板上制备出深度为200~500 µm的微沟槽吸液芯结构，研究了常压下陶瓷微沟槽吸液芯结构的沸腾传热性能。实验结果表明：吸液芯结构的腾传热性能随着沟槽深度的增加而增加，激光加工过程中形成的微纳熔融物对临界热流密度有促进作用，但也会增大吸液芯样品的壁面过热度。沟槽深度为500 µm的样品临界热流密度为2331.4 kW/m²，最大换热系数为109.3 kW/m²·K；去除微纳熔融物后样品的临界热流密度和最大换热系数分别为1938.4 kW/m²和156.8 kW/m²·K。