梯度多孔铜结构的制备及其沸腾传热特性

发布时间：2023-05-13 06:17

　　沸腾存在于人们生活中的各个方面。其在相变过程中拥有很大的潜热变化,而且有低过热度,HTC大,温差小等优点,因此被认为是一种高效且稳定的传热手段,应用广泛,大到航空航天、核反应堆、能源回收利用、制冷空调,小到CPU等高精密电子器件散热。微纳米结构表面改性是沸腾传热的最普遍方式,而梯度结构表面由于更优异的毛细性能,因此比均匀结构有望能更进一步强化沸腾传热。本论文运用了一种简单又廉价的电沉积法在阴极铜表面制备了均匀以及在径向上孔径呈梯度分布的蜂窝状多孔结构。对均匀表面研究不同电沉积条件(电流密度,沉积时间)对样品表面特性(孔径、厚度和形貌)的影响。对梯度多孔表面则研究了注射液注射速度、针头距离阴极高度对径向梯度孔径蜂窝状多孔结构的梯度范围的影响。结果发现对于均匀多孔结构,随着电流密度大小和沉积时间的增大,孔型逐渐变完整,平均孔径和沉积厚度明显逐渐增大。对于梯度多孔结构(中间孔径小,边缘孔径大),针头距离阴极高度对孔径梯度范围影响不大,孔径梯度范围均约为60¹20μm,孔径从中心到边缘延径向增大。SEM发现均匀和梯度的蜂窝状多孔结构的孔壁由具有多级结构的晶枝组成。这些晶枝...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 背景起源及意义
    1.2 沸腾的基本理论
    1.3 强化沸腾传热技术
    1.4 微纳结构强化沸腾传热
    1.5 润湿性表面强化沸腾传热
    1.6 梯度表面强化沸腾传热
    1.7 课题组研究现状
    1.8 本论文主要研究内容
第2章 均匀与梯度多孔表面的制备与表征手段
    2.1 实验药品与仪器
    2.2 实验过程
    2.3 蜂窝状多孔铜形貌表征
    2.4 本章小结
第3章 蜂窝状多孔表面制备结果与讨论
    3.1 均匀孔径结构沉积结果与讨论
    3.2 径向孔径结构沉积结果与讨论
    3.3 本章小结
第4章 池沸腾实验设计
    4.1 池沸腾系统设计
    4.2 池沸腾实验过程
    4.3 数据处理方法
    4.4 系统可靠性验证
    4.5 本章小结
第5章 池沸腾性能测试结果讨论
    5.1 均匀多孔结构的池沸腾性能
    5.2 径向梯度多孔结构池沸腾性能
    5.3 本章小结
第6章 沸腾机理分析
    6.1 再润湿过程
    6.2 成核过程
    6.3 气泡生长与脱离过程
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3815476