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烧结镍毛细芯的孔参数控制及其对抽吸性能的影响

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化工学报 2012年第2期63卷 463-469页

作者：徐计元邹勇程林山东大学热科学与工程研究中心山东济南250061 山东大学材料液态结构及遗传性教育部重点实验室山东济南250061

采用溶盐造孔法成功制备了孔隙率及孔径分布可控的高强度烧结镍毛细芯,分析了不同质量及粒度的溶盐对毛细性能的影响。实验结果表明:随溶盐添加量的增加,烧结镍芯孔隙率趋于线性增长,当添加量为40%(质量)时,烧结镍芯孔隙率高达73%,且有... 详细信息

采用溶盐造孔法成功制备了孔隙率及孔径分布可控的高强度烧结镍毛细芯,分析了不同质量及粒度的溶盐对毛细性能的影响。实验结果表明:随溶盐添加量的增加,烧结镍芯孔隙率趋于线性增长,当添加量为40%(质量)时,烧结镍芯孔隙率高达73%,且有足够的强度。改变溶盐的粒度影响毛细芯孔径的分布,但对整体孔隙率影响不大。所制备试样的毛细抽吸特性研究表明,毛细芯的毛细抽吸性能不仅仅受孔隙率的影响,同样受孔径分布状态的影响,孔隙率相当的情况下,孔径较小且分布集中的毛细芯表现出更优异的毛细抽吸性能。

关键词：溶盐造孔烧结毛细芯毛细抽吸性能孔径分布

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环路热管毛细结构的研究进展

中国电机工程学报 2013年第8期33卷 65-73,12页

作者：徐计元邹勇山东大学山东省济南市250061

环路热管是一种利用相变换热的高效传热装置,在电子元件高效散热等领域得到广泛应用。环路热管蒸发器中的多孔毛细结构是整个系统循环的重要动力来源及核心组成部分。文中综述了环路热管蒸发器多孔毛细结构近十年的研究进展,其中包括宏... 详细信息

环路热管是一种利用相变换热的高效传热装置,在电子元件高效散热等领域得到广泛应用。环路热管蒸发器中的多孔毛细结构是整个系统循环的重要动力来源及核心组成部分。文中综述了环路热管蒸发器多孔毛细结构近十年的研究进展,其中包括宏观结构(蒸汽槽道及毛细芯宏观尺寸)优化研究、微观结构优化研究以及新型材料研究,并重点讨论了双孔径毛细芯及复合结构毛细芯的研究进展。文中还对多孔毛细结构的毛细抽吸性能的表征方法进行了简要概述,为进一步优化毛细芯性能提供了理论指导。最后文章对各研究成果进行了总结并提出了未来高性能毛细芯研究的发展方向。

关键词：环路热管毛细芯毛细抽吸性能双孔径

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环路热管复合毛细芯的孔结构优化与性能研究

中国电机工程学报 2012年第23期32卷 70-74+152页

作者：徐计元邹勇程林山东大学

采用不同粒度的造孔剂制备了孔隙特性优化布置的环路热管双层复合结构毛细芯。研究了复合结构毛细芯的导热系数及其整体毛细抽吸性能。实验结果表明:孔隙率相同的情况下,毛细芯的导热系数随着平均孔径的降低及孔径分布的集中而降低。通... 详细信息

采用不同粒度的造孔剂制备了孔隙特性优化布置的环路热管双层复合结构毛细芯。研究了复合结构毛细芯的导热系数及其整体毛细抽吸性能。实验结果表明:孔隙率相同的情况下,毛细芯的导热系数随着平均孔径的降低及孔径分布的集中而降低。通过控制复合结构毛细芯内外层的孔隙特性可调节毛细芯的整体导热系数分布。双层复合结构毛细芯的整体毛细抽吸性能介于相应单层毛细芯的抽吸性能之间,其整体毛细抽吸性能主要取决于内层的孔隙特性。考虑到复合毛细芯的导热系数布置、整体毛细抽吸性能和气体渗透率等因素,采用内层小孔径而外层孔径较大的复合毛细芯结构可实现环路热管毛细芯整体性能的优化。

关键词：环路热管复合毛细芯导热系数毛细抽吸性能造孔剂

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多孔结构毛细抽吸模型及实验验证

中国电机工程学报 2011年第11期31卷 57-61页

作者：李金旺邹勇程林山东大学热科学与工程研究中心

建立了多孔结构(毛细芯)毛细抽吸的数学模型,推导毛细抽吸量随时间变化的关系式,并用实验对其进行验证。结果表明,毛细芯抽吸工质时,其抽吸量按照指数增长的规律变化,该指数增长函数的初始值大小等于工质密度、毛细芯横截面积、孔隙率... 详细信息

建立了多孔结构(毛细芯)毛细抽吸的数学模型,推导毛细抽吸量随时间变化的关系式,并用实验对其进行验证。结果表明,毛细芯抽吸工质时,其抽吸量按照指数增长的规律变化,该指数增长函数的初始值大小等于工质密度、毛细芯横截面积、孔隙率和高度的乘积,幅值为负数,其大小一般略小于初始值,二者的比值可视为多孔结构饱和程度的度量,时间常数的大小则等于工质密度、毛细芯相对渗透率和孔隙率的比值以及重力加速度的乘积的倒数。即抽吸量(体积)取决于毛细芯总孔隙体积的大小,而抽吸的快慢则与工质密度、毛细芯相对渗透率和孔隙率的比值成正比。传统的观点认为毛细芯提供的毛细力和渗透率均越大越好,但两者却是矛盾的,毛细抽吸性能可视为它们二者的综合平衡。

关键词：毛细抽吸模型毛细抽吸性能毛细抽吸量关系式毛细芯工质

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环路热管镍钛双孔隙毛细芯的性能优化

中国电机工程学报 2013年第5期33卷 73-78,13页

作者：徐计元邹勇杨得帅范明秀山东大学山东省济南市250061

采用粉末冶金与造孔技术相结合的方法成功制备出具有双孔径分布的高孔隙率镍钛毛细芯。研究NaCl添加量及钛含量对毛细芯微观结构及毛细抽吸性能的影响。分析多孔芯中的热传递机制并提出了一种在不产生负面影响的前提下降低金属毛细芯导... 详细信息

采用粉末冶金与造孔技术相结合的方法成功制备出具有双孔径分布的高孔隙率镍钛毛细芯。研究NaCl添加量及钛含量对毛细芯微观结构及毛细抽吸性能的影响。分析多孔芯中的热传递机制并提出了一种在不产生负面影响的前提下降低金属毛细芯导热系数的新方法。结果表明,增加NaCl添加量可提高镍钛芯的抽吸性能,而钛含量的增加对其影响较小。当NaCl添加量相同时,镍钛芯中的固溶度随着钛含量的增加而增大,进而导致镍钛毛细芯的导热系数明显低于纯镍芯且随着钛含量的增加而大幅下降。镍钛芯不仅具备普通镍芯良好的多孔形成能力和制备工艺简易等优点,同时具备良好的导热系数可调节性,进而为复合结构毛细芯的研制提供了参考。

关键词：环路热管多孔毛细芯孔隙特性导热系数毛细抽吸性能

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烧结参数对镍粉毛细芯性能的影响

化工学报 2017年第S1期68卷 178-183页

作者：宋赫董景明韩志涛陈旭立李策略潘新祥大连海事大学轮机热能工程研究所辽宁大连116026

毛细芯(多孔介质)是环路热管的核心部件,金属粉末烧结是目前制备毛细芯的常用方法,研究烧结参数对毛细芯性能的影响有利于提高环路热管的性能。以镍粉为原料,利用烧结的方法制备了具有不同烧结参数的毛细芯,实验研究了烧结参数对毛细芯... 详细信息

毛细芯(多孔介质)是环路热管的核心部件,金属粉末烧结是目前制备毛细芯的常用方法,研究烧结参数对毛细芯性能的影响有利于提高环路热管的性能。以镍粉为原料,利用烧结的方法制备了具有不同烧结参数的毛细芯,实验研究了烧结参数对毛细芯微观结构和性能参数的影响。实验表明,烧结参数对毛细芯的微观结构和性能参数具有明显的影响。随着烧结温度的升高和保温时间的延长,毛细芯的孔隙率、平均孔径和渗透率呈下降趋势;毛细芯的抽吸质量和抽吸速率与毛细芯的渗透率呈正相关;在750~800℃范围内改变烧结温度和在40~50min范围内改变保温时间,毛细芯结构和性能参数变化明显。

关键词：毛细芯烧结孔隙率渗透率毛细抽吸性能制备

长柱状晶多孔氮化硅毛细芯的孔隙参数控制及性能研究

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硅酸盐通报 2023年第5期42卷 1858-1863页

作者：朱保鑫王洪升盖莹韦其红于宏林刘鹏山东工业陶瓷研究设计院有限公司淄博255000 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

通过β-Si_(3)N_(4)长柱状晶粒生长搭接构建材料微孔隙结构,成功制备了兼具高孔隙率、小孔径及窄孔径分布的多孔氮化硅毛细芯,研究了不同烧结温度、成型压力、造孔剂含量对材料孔隙参数的影响,测试了环路热管多孔毛细芯的热力学性能。... 详细信息

通过β-Si_(3)N_(4)长柱状晶粒生长搭接构建材料微孔隙结构,成功制备了兼具高孔隙率、小孔径及窄孔径分布的多孔氮化硅毛细芯,研究了不同烧结温度、成型压力、造孔剂含量对材料孔隙参数的影响,测试了环路热管多孔毛细芯的热力学性能。结果表明:当烧结温度、成型压力、造孔剂含量作用于材料微孔隙结构调控时,均呈现与孔径分布相关的规律;随孔隙率增加,β-Si_(3)N_(4)柱状晶粒直径减小、长径比增加,形成的搭接骨架趋于细密,起到分割晶间孔隙的作用,在一定范围内抵消了由孔隙率增加引起的孔径增大,实现了材料小孔径和高孔隙率的协同,呈现出与常规颗粒堆积烧结成孔材料时,随孔隙率的增加孔径增大不一样的作用规律;当所制备的典型多孔毛细芯材料孔隙率为54.0%时,渗透率达6.5×10^(-14)m^(2),平均孔径仅为0.3μm,且超过95%的孔隙孔径介于0.1~0.4μm,最大毛细力达62 kPa,热负荷功率大于200 W。

关键词：多孔氮化硅毛细芯孔隙参数渗透率毛细抽吸性能环路热管