微沟槽热管拉削成形工艺及其传热性能研究

提出一种热管内表面微沟槽拉削成形方法,利用多齿拉刀在铜管内表面的挤压作用加工出具有连续翅结构的微沟槽,并通过实验研究了微沟槽热管的启动性能、等温性能以及不同倾角下传热功率.结果表明:拉削成形微沟槽热管在约(15～20)s内实现启动,具有快速热响应能力;热管还具有良好的等温性能,蒸发段和冷凝段的温差较小;热管内真空度对热管传热性能有很大的影响;热管在重力辅助条件下传热功率最大,水平放置时次之,反重力状态下传热功率最差.     

小型圆热管烧结吸液芯的设计与制造

小型金属粉末烧结吸液芯圆热管（简称烧结热管）是一种提高高热流密度电子元器件散热性的高热导率元件,而烧结工艺是决定烧结热管质量的关键。根据烧结热管传热特性优化热管吸液芯的结构及工艺,提出制造热管烧结吸液芯的四阶段固相烧结工艺,讨论烧结工艺参数：烧结温度、烧结时间、烧结气氛和烧结位置。结果表明：当烧结吸液芯厚度为0.45 mm,烧结时间为3 h时,159μm铜粉的烧结吸液芯合理的烧结温度是950℃,81μm和38μm铜粉的烧结吸液芯合理的烧结温度为900℃。当铜粉粒径为159μm,烧结温度为950℃时,0.45和0.6 mm吸液芯厚度合理的烧结时间为3 h,而0.75 mm吸液芯厚度合理的烧结时间为1 h。在烧结过程中H2与CuO还原反应能够在铜粉表面形成龟裂纹,而龟裂纹可作为二次结构。水平位置烧结能有效地避免烧结吸液芯与铜管内壁之间产生间隙。     

扁平沟槽烧结吸液芯热管的设计与制造

随着电子芯片热流密度的急剧增加及有效散热空间的日益狭小,具有高热导率、高可靠性、快热响应、无需额外动力等特点的扁平热管已成为电子领域使用的理想导热元件。提出了沟槽烧结吸液芯扁平热管的加热相变压扁制造方法;理论分析了加热相变压扁制造过程中热管几何形状变化和热管弹塑性大变形的成形过程,并进行了实验测试。结果发现：相变压扁过程作用机制为热管内部的饱和蒸汽压方程;相变压扁过程中,热管几何形状变化很大,最大等效塑性应变主要发生在扁平段吸液芯/蒸汽界面上;当压扁温度为480 K时,压扁热管的屈曲率微小,可忽略不计;相变压扁力随着压扁温度的升高和压扁位移的增大而增大。     

生物电阻抗铜片电极的化学刻蚀工艺(英文)

为获得具有强稳定性能的生物电阻抗电极,采用化学刻蚀加工方法,制造出表面具有一系列微结构的金属铜片电极。通过改变加工工艺参数的方法,着重分析刻蚀时间、刻蚀温度、刻蚀液体浓度、样品尺寸等刻蚀工艺参数对铜片电极的蚀刻速率和表面微结构的影响。结果表明:刻蚀速率将随着刻蚀时间的延长而逐渐降低,随着刻蚀温度的升高而逐渐升高,而刻蚀样本尺寸对刻蚀速率的影响不大。选用合适的刻蚀液体浓度(组分3),在室温条件下刻蚀20min,可以获得具有丰富表面微结构的铜片电极。另外,进行24h电极对接的连续性交流阻抗测试,与心电电极相比,利用化学刻蚀加工的铜片电极,由于表面具有丰富的表面微结构,可以形成可靠的表面接触,从而具有稳定的交流阻抗值。     

用于生理电信号测量的金属微针阵列电极制备及其性能研究

生理电信号是疾病诊断与治疗的重要指标,在临床上具有重要意义.医用微针阵列电极是测量人体生理电信号的重要传感元件,但因工艺复杂,易脆断,稳定性差等问题,至今无法商用.设计并制造了一种金属微针阵列电极,可对人体心电、肌电、脑电等生理电信号进行直接、高效测量.采用慢走丝线切割方法制备316L不锈钢四棱锥微针阵列电极.微针阵列电极l0×l0排布,微针高度930 μm,底部宽度400 μm,针尖半径10μm,微针加工精度高.力学试验表明,微针阵列电极多次穿刺无弯折或者断裂,具有良好的力学性能.微针阵列穿刺皮肤角质层,在皮肤表面形成微孔阵列通道.通过经皮水分流失测试发现,穿刺皮肤可在40 min后恢复,无炎症与感染现象.微针阵列电极检测的心电信号在波形,频率,峰值方面与标准电极非常相似;肌电信号可准确反映肌肉运动状态,较标准电极具有更高的幅值;微针阵列电极可准确完整记录人体睁闭眼,眨眼动作过程中脑电信号.微针阵列电极具有良好的生理电信号测量性能,且微针阵列电极无需皮肤准备,直接贴敷检测,适合长期监测,有望部分替代传统商用电极.     

微热管的灌注抽真空制造技术

微热管是高热流密度光电芯片领域广泛应用的高效热传导元件,抽真空和灌注是其性能的重要影响工序。通过分析目前微热管制造工艺中常用的抽真空灌注技术,提出灌注抽真空微热管制造技术;分析该技术的工作原理和二次除气理论,建立工质额外充液量、微热管工作死区、二次除气集气段长度等数学模型;对比分析抽真空灌注与灌注抽真空两种制造技术的特点;搭建微热管性能测试平台,对采用灌注抽真空技术制造的铜—水沟槽式微热管进行性能测试;对比研究引入额外充液量前后,灌注抽真空技术制造的微热管传热性能的差异,发现引入额外充液量后,微热管性能提高了12倍。试验结果表明灌注抽真空技术可以很好地满足微热管的制造需求。     

Effects of bending on heat transfer performance of axial micro-grooved heat pipe

Heat pipe is always bent in the typical application of electronic heat dissipation at high heat flux, which greatly affects its heat transfer performance. The capillary limit of heat transport in the bent micro-grooved heat pipes was analyzed in the vapor pressure drop, the liquid pressure drop and the interaction of the vapor with wick fluid. The bent heat pipes were fabricated and tested from the bending angle, the bending position and the bending radius. The results show that temperature difference and thermal resistance increase while the heat transfer capacity of the heat pipe decreases, with the increase of the bending angles and the bending position closer to the vapor section. However, the effects of bending radius can be ignored. The result agrees well with the predicted equations.     

叶片泵初生气蚀的小波包识别方法

通过小波包分析方法,对叶片泵入口压力脉动信号进行了信号分析处理,获得了初生汽蚀信号的各尺度频谱和能量特征值。试验测试信号分析结果表明：汽蚀初生信号尺度能量特征值可作为初生汽蚀状态进行定量识别的判据。