易翠，王日初，莫文剑，钟耀宗



Cu粉特性对热导管烧结毛细结构性能的影响

易翠1, 2，王日初1，莫文剑2，钟耀宗2

(1. 中南大学材料科学与工程院，长沙410083；2. 湖南省天心博力科技有限公司，益阳413000)

研究热导管铜粉的松装密度、粉末粒度、粉末粒径分布对铜粉烧结的毛细结构体断裂强度、孔隙率、毛细力吸水通量的影响。结果表明：在烧结温度为980 ℃，烧结时间60 min的条件下松装烧结所得铜热导管毛细结构体综合性能良好，当铜粉松装密度2.1 g/cm3，粒径范围100~250 μm，其中粒径150~250 μm的质量分数为40%~70%时，铜粉烧结毛细结构体的断裂强度为9.11~9.67 MPa，孔隙率52.6%~53.8%，毛细力吸水通量1.30× 10−3~1.42×10−3 g/(s∙mm2)。

热导管；铜粉；断裂强度；孔隙率；毛细力；吸水通量

随着微电子技术发展，微电子芯片的集成度日益提高，其产生的高热流密度电子散热问题成为电子工业发展的瓶颈，电子元件发生故障时，55%来自于热问题[1]。为了使电子元件稳定有效地工作，延长电子元件的使用寿命，需要开发高效的热管理系统。热导管作为一种高效传热组件，在热管理系统中得到广泛应用[2]。热导管由密闭壁壳，毛细结构层和流体3部分组成。其中，毛细结构层提供流体的储存空间、流体回流的通道和动力[3]。烧结型热导管的毛细结构层由铜粉烧结而成，毛细结构层的特性，如孔隙率、毛细力吸水通量和断裂强度的高低都直接影响热导管的传热效率。近几年关于热导管的设计，生产工艺和毛细结构层特性对热导管性能影响的研究成为热导管工程应用的热点[4−12]。……