小型圆热管烧结吸液芯的设计与制造

摘要

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。