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《強(qiáng)化輻射換熱涂層的性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、強(qiáng)化輻射換熱涂層的性能研究謝小青，呂樹申(中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州，510275)摘要：本研究以實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方式，對噴涂了不同厚度的兩種不同涂料的一系列CPU散熱片進(jìn)行了自然對流條件下的輻射強(qiáng)化換熱研究，以測試這兩種輻射強(qiáng)化換熱涂料的性能，并找出其強(qiáng)化輻射換熱的相關(guān)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的結(jié)果表明，這兩種涂料的確能夠強(qiáng)化輻射換熱；噴涂適當(dāng)厚度涂層的散熱片比無噴涂的散熱片的總散熱熱阻減少了1()%左右，在相同熱載荷及邊界溫度條件下，適當(dāng)噴涂涂層的散熱器與不噴涂的散熱器相比，其溫度降低多達(dá)4七；對于同種涂料，在保證涂附均勻、完全的情況下，涂
2、層厚度越薄強(qiáng)化散熱能力越強(qiáng)；對于相同厚度的涂層，涂料導(dǎo)熱率越大其輻射散熱能力越強(qiáng)。關(guān)鍵字：輻射散熱；輻射涂料；自然對流；ThermalDesktopPerformancestudyontheheattransferenhancementoftheradiationcoatingXieXiao-Qing,LuShu-Shen(SunYat-SenUniversity,Guangzhou.510275,China)Abstract:InthisresearchaseriesoftheCPUheatsinkssprayedwith2typescoatingwithd
3、ifferentthicknessareexperimentallyandnumericallystudiedundertheconditionsofnaturalconvection,totestthecoatingperformanceofradiationheattransferenhancementandtofindtherelatingmechanism.Boththeexperimentalandcomputationalresultsshowthatthecoatingdoenhancetheradiationheattransfer,andth
4、etotalthermalresistanceoftheheatsinkdecreasedabout10%thanthatwithoutthecoating.Withthecoatingthetemperatureatthetopoftheheatercandecrease4°Catthesameconditionoftheheatloadandboundarytemperature?Thethinnerthebetterwiththesametypeofuniformcoating?Itshowsthehigherperformanceofradiation
5、heattransferforthehigherheatconductionofthecoatingatthesamethickness.Keywords:radiationheattransfer;thermalinterfacematerials;naturalconvection;ThermalDesktop—、刖吞隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品的性能不斷提高且功率不斷增大產(chǎn)品及組件的體積卻越來越小，使得產(chǎn)品的熱流密度很大。如果產(chǎn)品的散熱能力不足，組件與電路的溫度就會上升，影響到電子產(chǎn)品的性能與壽命。另外，在日常的工業(yè)生產(chǎn)中，各類銅鋁散熱器被廣泛采用。
6、將高發(fā)射率、高導(dǎo)熱率的涂料涂附在散熱器表面，可以強(qiáng)化其散熱性能。在航空航天領(lǐng)域，航天器的熱管理倍受關(guān)注。航天器設(shè)備產(chǎn)生的熱量最終只能通過輻射器輻射到宇宙中去，如何提高輻射器的輻射散熱效率已引起廣泛關(guān)注。輻射結(jié)合自然對流散熱在某些情況下有著不可替代的優(yōu)勢。比如不能有機(jī)械振動與機(jī)械噪音的、功率較少且要求散熱成本低的、尺寸或結(jié)構(gòu)原因不便安裝風(fēng)扇的、要求能強(qiáng)化散熱同時保護(hù)金屬基體的等等?？紤]到自然對流散熱效果有限，能結(jié)合使用并強(qiáng)化輻射散熱將是很有效的散熱方式。同時，各類散熱器、各類效果優(yōu)良的導(dǎo)熱膏及發(fā)射率、導(dǎo)熱率都很高的散熱涂料也將被開發(fā)岀來。正是在這樣的背景下，本研
7、究將測試這類涂料的強(qiáng)化換熱性能與強(qiáng)化規(guī)律，為進(jìn)一步開發(fā)新的性能優(yōu)良的輻射強(qiáng)化換熱材料做準(zhǔn)備。二、實(shí)驗(yàn)部分I、實(shí)驗(yàn)裝置及過程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖I,包括變壓器、加熱器、數(shù)字式壓力儀、數(shù)據(jù)采集單元、電腦和散熱片。肢朋片絕熱加熱券!?丈圧力儀a.系統(tǒng)圖b.實(shí)驗(yàn)用散熱片圖I:實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及設(shè)備圖用噴搶將涂料均勻的噴涂到散熱片上，待干燥后，用涂層測厚儀測量涂層厚度。然后按照圖1組裝系統(tǒng)，數(shù)字式壓力儀的壓力調(diào)節(jié)至3Kgf,散熱片與加熱器之間涂附導(dǎo)熱膏以減少接觸熱阻，在不受輻射影響的四周空氣布置熱電偶以測量環(huán)境溫度。最后，開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，通過變壓器調(diào)節(jié)輸入的功率，電壓取值從3
8、0V~55V,每隔5V取一個。2、涂料
