金属学报  2012, Vol. 48 Issue (3): 329-333    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00703

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定向凝固多孔Cu热沉传热性能的实验研究

陈刘涛, 张华伟, 刘源, 李言祥

清华大学机械工程系, 先进成形制造教育部重点实验室, 北京 100084

EXPERIMENTAL RESEARCH ON HEAT TRANSFER PERFORMANCE OF DIRECTIOANLLY SOLIDIFIED POROUS COPPER HEAT SINK

CHEN Liutao, ZHANG Huawei, LIU Yuan, LI Yanxiang

Key Laboratory for Advanced Materials Processing Technology, Ministry of Education, Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084

陈刘涛 张华伟 刘源 李言祥. 定向凝固多孔Cu热沉传热性能的实验研究[J]. 金属学报, 2012, 48(3): 329-333.
, , , . EXPERIMENTAL RESEARCH ON HEAT TRANSFER PERFORMANCE OF DIRECTIOANLLY SOLIDIFIED POROUS COPPER HEAT SINK[J]. Acta Metall Sin, 2012, 48(3): 329-333.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1661 KB)   摘要: 利用定向凝固多孔Cu制备了气孔呈定向规则排布的多孔Cu热沉, 对沿孔长方向长度20 mm热沉的传热性能进行了实验研究. 实验结果表明, 定向凝固多孔Cu热沉具有优异的传热性能, 当气孔率为29%, 平均孔径为400 μm时, 热沉的换热系数可以达到5 W/(cm2·K), 沿孔长垂直方向将定向凝固多孔Cu切割成沿孔长方向排列的2段后, 其换热系数可以提高到\linebreak 6.5 W/(cm2·K). 这说明当定向凝固多孔Cu沿孔长方向的长度较大时, 通孔率降低限制了热沉的传热性能. 关键词 ： 热沉,  微通道冷却,  多孔金属,  金属-气体共晶,  定向凝固     Abstract：Porous copper with long cylindrical pores has been fabricated by unidirectional solidification of metal-gas eutectic system, which can be used to manufacture a special kind of micro-channel heat sink. The heat transfer performance of the directionally solidified porous copper heat sink with a length of 20 mm along the axial direction of pores was studied. The experimental results show that the directionally solidified porous copper heat sink has excellent heat transfer performance and a heat transfer coefficient of 5 W/(cm2·K) is attainable when a porosity is 29% and mean pore diameter is\linebreak 400 μm, and it shows a larger heat transfer coefficient of 6.5 W/(cm2·K) after cutting the porous copper along the vertical direction of pore axis into two sections alined in the direction of pore axis. Increasing the length of porous copper heat sink along the direction of pore axis will reduce the penetration ratio of pores and then weaken the heat transfer performance of the heat sink. Thus some methods have to be taken to increase the pore length and ratio of penetrating pores when fabricating directionally solidified porous copper heat sink. Key words： heat sink    micro-channel cooling    porous metal    metal-gas eutectic    unidirectional solidification 收稿日期: 2011-11-14      ZTFLH:  TG24   基金资助: 国家自然科学基金--云南联合基金项目U0837603, 北京市自然科学基金项目2092017, 国家自然科学基金青年科学基金项目51101092, 先进成形制造教育部重点实验室开放基金项目2010011资助 作者简介: 陈刘涛, 男, 1984年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 陈刘涛 张华伟 刘源 李言祥 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00703      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2012/V48/I3/329 [1] Shapovalov V I. MRS Bull, 1994; 4: 24 [2] Liu Y, Li Y X, Zhang H W, Wan J. Acta Metall Sin, 2005; 41: 886 (刘源, 李言祥, 张华伟, 万 疆. 金属学报, 2005; 41: 886) [3] Liu Y, Li Y X, Wan J, Zhang H W. Mater Sci Eng, 2005; A402: 47 [4] Zhang H W, Li Y X, Liu Y. Acta Metall Sin, 2006; 42: 1165 (张华伟, 李言祥, 刘源. 金属学报, 2006; 42: 1165) [5] Li Y X, Liu Y, Zhang H W, Wang X. In: Nakajima H, Kanetake N eds., Proceedings of MetFoam 2005, Sendai: The Japan Institute of Metals, 2006: 237 [6] Zhang H W, Li Y X, Liu Y. 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