金屬泡沫填充式電子器件散熱器換熱特性實驗研究.pdf

1、隨著工業(yè)裝備技術(shù)和航空航天科技的迅猛發(fā)展，高性能工程材料的設(shè)計與制備變得更為重要。開孔金屬泡沫作為超輕多孔金屬材料的一種，因其密度小，比表面積大，骨架結(jié)構(gòu)部分熱傳導(dǎo)系數(shù)高，并具有較好的冷媒介質(zhì)流動性能，經(jīng)常被用作航空設(shè)備中的緊湊型熱交換器和大功率電子設(shè)備的散熱裝置中。集成化、小型化和功率密度不斷增加是電子設(shè)備發(fā)展的趨勢，然而散熱問題成為制約其發(fā)展的主要瓶頸之一。合理優(yōu)化設(shè)計電子設(shè)備的散熱裝置，改善電子設(shè)備內(nèi)部流場，從而有效的降低關(guān)鍵元器

2、件的溫度，提高電子設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命，成為電子設(shè)備設(shè)計人員廣泛關(guān)注的課題。
　　 本文設(shè)計并搭建了用于電子器件散熱的金屬泡沫填充式散熱器性能實驗研究系統(tǒng)，對空氣流過金屬泡沫散熱器的對流換熱進行了實驗研究，所研究的金屬泡沫為孔隙率為30ppi的泡沫銅、30ppi 泡沫銅鎳和70ppi的泡沫鎳。研究了相同孔隙率下；不同空氣流速、不同孔密度金屬泡沫填充式電子散熱器件的散熱性能。
　　 研究結(jié)果表明：隨著流速的增大，空氣流經(jīng)

3、金屬泡沫填充式電子散熱器件的對流換熱能力增大，在摩擦阻力增大的同時平均對流換熱系數(shù)也增大，而功率對對流換熱強度的影響很小；70ppi 金屬泡沫鎳填充的電子散熱器件因其具有較大的比表面積，因而散熱性能瞬態(tài)散熱效果優(yōu)于30ppi 金屬泡沫鎳和30ppi 金屬泡沫銅鎳填充電子散熱器件；
　　 在給定的流速下，由于30ppi 金屬銅和30ppi 銅鎳的孔徑的阻力降遠遠小于70ppi 金屬泡沫鎳；在同樣阻力降的條件下，70ppi 金屬泡沫