Ein systematischer Entwurf und Test der hocheinheitlichen Thermoplatte

Mit der schnellen Iteration und Leistung der Chip- und elektronischen Komponententechnologie hat sich die Leistung kritischer Komponenten erheblich erhöht.Im Allgemeinen hat eine Quelle von Leistungsgeräten mit ausreichender Wärmeableitungsleistung, wie etwa ein HF-Transistor und ein MMIC-Chip, eine viel kleinere Wärmeableitungsfläche als die Wärmeableitungsfläche des Wärmeableitungssubstrats.Diese Temperaturregelung zeigt die Eigenschaften einer hohen Wärmeflussdichte.Im Hinblick auf dieses Problem ist die Anwendung herkömmlicher Temperaturkontrollmethoden schwierig.

Der Kern des Problems der hohen Wärmedichte besteht darin, dass weiterhin Wärme auf kleinem Raum erzeugt wird.Die Wärmeabgaberate herkömmlicher Temperaturregelungsmethoden in kleinen Räumen ist viel geringer als die Heizrate der Wärmequelle.Der Wärmestau in kleinen Bereichen hat in kurzer Zeit zu einem starken Temperaturanstieg im Raum geführt.Die Durchschnittstechnologie ist eine Art kalorienverstreute Technologie, die auf der Grundlage der Entwicklung der Dampfkammer entwickelt wurde.Es kann einen Wärmefluss mit hoher Dichte schnell verteilen und die lokale Wärmedichte wirksam reduzieren.Die Struktur und das Funktionsprinzip des Durchschnitts Thermoplatte sind in Abbildung 1 dargestellt. Sein Design umfasst hauptsächlich Strukturschalen, ein Kapillarsystem und ein Arbeitsmedium.

Die Forschung im Durchschnitt Thermoplatte konzentriert sich hauptsächlich auf die mittlere Temperaturskala mit niedrigem gesättigten Luftdruck, wie z. B. Wasser, Aceton und Ethanol.Aufgrund der Begrenzung des Arbeitstemperaturbereichs, der Effizienz der Wärmeübertragung des Mediums, der Kompatibilität von Hülle und Medium sowie der Empfindlichkeit gegenüber nicht kondensiertem Gas sind diese durchschnittlich ThermoplatteDie Anwendung im Bereich der Temperaturregelung mit hoher thermischer Flussdichte ist eine Herausforderung.

In diesem Artikel wird eine Aluminiumkombination basierend auf dem Vakuumhohlraumprinzip verwendet, um eine Art temperaturbeständige Platte zu entwickeln, die auf die Weltraumumgebung angewendet werden kann und eine zuverlässige und effiziente passive Temperaturregelungslösung für das Temperaturregelungsproblem mit hoher Wärmeflussdichte bietet.

Forschung und Entwicklung von Hochspannungs- und Hochdruckanlagen

Der konventionelle Durchschnitt Thermoplatte verwendet ein niedrig gesättigtes pneumatisches Medium.Der Rand eines Hohlraums stützt den inneren Hohlraum im Allgemeinen mit einer kleinen Anzahl von Stützpfeilern.Die Gesamtgröße des herkömmlichen Durchschnitts Thermoplatte (im Allgemeinen nicht größer als 100 mm × 100 mm) und der interne Mediumströmungsweg ist kurz.Es handelt sich in erster Linie um einen Sinterhaarkern als Saugflüssigkeitskern.Im Vergleich zu Niederdruckmedien ist der Sättigungsdruck von Ammoniak viel höher.Bei 60 °C beträgt der Sättigungsdruck von Ammoniak mehr als das 130-fache des Wassersättigungsdrucks.Daher muss das Design der durchschnittlichen Temperatur des Plans einen guten Druck aufweisen.Unter Berücksichtigung der Modellanwendung beträgt die in diesem Artikel entwickelte durchschnittliche Temperaturplatte 200 mm × 200 mm.

Basierend auf der Workbench-Plattform verwendet dieser Artikel die Finite-Elemente-Analysetechnologie, um Modelle verschiedener Strukturen und Parameter zu simulieren.Die Analyse verwendet ein nichtstrukturelles diskretes Gittermodell mit guter Anpassungsfähigkeit.Die Mehrpunkt-Stützstruktur ist insgesamt und das maximale variable Volumen nach Druckkontrolle innerhalb von 0,1 mm.Die Simulation analysiert die Auswirkungen unterschiedlicher Stützpfeilerformen, -größen, Stützpfeilerverteilung und Schwächung von Schlitzspuren.Das Design zielt darauf ab, die Anzahl der Stützpfeiler, das Volumen des Stützpfostens sowie das Gesamtgewicht und die Gesamtdicke zu berücksichtigen und gleichzeitig Indikatoren wie strukturelle Festigkeit, Wärmediffusionsfähigkeit und Verformung zu erfüllen.Die Analyseergebnisse ergaben, dass die maximale Belastung der kreisförmigen Stützsäule im Vergleich zur quadratischen Stützsäule deutlich reduziert war.Die Größe der vierwöchigen Lünette hat einen größeren Einfluss auf die maximale Beanspruchung und die Dicke des Rahmens muss etwa das 1,5-fache des Durchmessers der Stützsäule betragen.Der Schlitz kann den lokalen Druck erhöhen und die Dicke des Substrats muss entsprechend der Form, Größe und Dichte des Schlitzes angepasst werden.

Während der Durchschnitt Thermoplatte Damit die Struktur die Anforderungen an die mechanische Leistung erfüllt, muss sie auch die Anforderungen an die thermische Leistung erfüllen.Dieser Artikel analysiert den Durchschnitt Thermoplatte Temperaturverteilung und Wärmewiderstand basierend auf der FLOEFD-Plattform und der empirischen Formel, wie in Abbildung dargestellt 2. Gemäß der Analyse der Wärmewiderstand (R0) der Komponente, der Wärmewiderstand (R1) zwischen dem Element und dem Durchschnitt Thermoplatte, der thermische Wärmewiderstand der Schale (R2) und die Innentemperatur des Mittelteils.Thermoplatte und der Wärmewiderstand (R3) sind selbsterhitzende Elemente, die im Zwischenprozess auf den primären Wärmewiderstand verteilt werden Thermoplatte.R0 und R1 sind der primäre Wärmewiderstand gegenüber der Temperatur erhöhter Komponenten.R2 und R3 sind der unmittelbare Wärmewiderstand, der die Durchschnittstemperatur des Zwischenprodukts beeinflusst Thermoplatte.

2. Leistungstest des Hochdruckdurchschnitts Thermoplatte

Das Leistungstestsystem des Durchschnitts Thermoplatte besteht hauptsächlich aus einem Wassertank mit konstanter Temperatur, einem Aluminium-Ammoniak-Thermorohr, Hochtemperatur-Heiztabletten, einem Hochleistungsnetzteil, Datensammlern usw. Die Größe ist durchschnittlich Thermoplatte beträgt 200 mm × 200 mm und die Druckfestigkeit ist besser als 5,6 MPa.Der durch Hochtemperatur-Heizbleche erzeugte hochdichte Wärmestrom hat sich im Allgemeinen ausgebreitet Thermoplatte entwickelt durch eine konventionelle dichte.Übertragen Sie es dann vom herkömmlichen Ammoniak des Aluminium-Thermorohrs auf die Kühlplatte.Dieser Prozess spiegelt die Verwendung passiver Temperaturkontrollmethoden wider, um das Problem der thermoskopischen Kontrolle hoher Dichte zu lösen.Um ein Verbrennen und Zerstören von Heizelementen zu vermeiden, simulieren Hochtemperatur-Heizfolien Hochleistungsheizelemente und Kühlplatten simulieren die Raumwärme.Das Füllungsschnittstellenmaterial zwischen Hochtemperatur-Heiztabletten, durchschnittlichThermoplattes, Aluminium-Ammoniak-Wärmerohre und Kühlschalen verringern den Kontaktwärmewiderstand.Die Spezifikationen für Aluminium-Ammoniak sind rechteckige 37,4 × 19,1 Doppelloch-Thermorohre.Die maximale Wärmeübertragungsleistung beträgt theoretisch 1100 W.

Die Wärmequelle wird an der Ecke des Mittelstücks platziert Thermoplatte während des Tests.Theoretisch liegt die ungünstigste Position im Durchschnitt Thermoplatte Wärmeübertragungskapazität.Die Wärmequelle sollte eine bessere Durchschnittstemperatur haben, wenn sie sich in anderen Gebieten befindet.Die Verteilung des Messpunkts auf der Oberfläche des Prüflings ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Ober- und Unterseite des Durchschnitts Thermoplatte Prüfteile werden mit Temperaturmesspunkten angeordnet.Der Testprozess nutzt die Methode der schrittweisen Verbesserung der Heizleistung, um die Wärmediffusionsleistung der durchschnittlichen Testteile bei unterschiedlichen Wärmedichten zu testen.Die Heizleistung und der Oberflächentemperaturunterschied zwischen den verschiedenen Wärmedichten und der Oberfläche Thermoplatte sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Mit zunehmender Heizleistung und Wärmedichte nehmen die Oberflächentemperatur, die Temperatur der Wärmequelle und die Oberflächentemperaturdifferenz im Durchschnitt zu Thermoplatte Zunahme.Wenn die Wärmedichte 34,3 W/CM2 beträgt, beträgt die Heizleistung 107,7 W und der maximale Temperaturunterschied zwischen den thermischen Testteilen beträgt nur 0,25 °C. Wenn die Wärmestromdichte 34,3 W/CM2 übersteigt, beträgt die maximale Wärmedichte, die von bereitgestellt wird Die Testwärmequelle dieses Tests ist der Durchschnitt Thermoplatte kann insgesamt eine geeignete Durchschnittstemperatur aufrechterhalten.Der Temperaturunterschied überschreitet nicht 1 °C, was einen starken Wärmediffusionseffekt zeigt.Die extreme Wärmediffusionskapazität, die durch Tests mit Durchschnittstemperaturplatinen entwickelt wurde, ist durch die Heizkapazität der Heizquelle begrenzt und kann nicht gemessen werden.Angesichts der extremen Wärmedichte wichtiger Geräte und Komponenten von Satellitenmodellen sollte der Wärmedichtebereich dieses Tests in der Lage sein, den Wärmedichtebereich der meisten Satellitenmodelle und -funktionen abzudecken.Die maximale Toleranz-Wärmestromdichte herkömmlicher Aluminium-Ammoniak-Thermorohre beträgt etwa 3 W/CM2, also die Entwicklung des Durchschnitts Thermoplatte Toleranz gegenüber der Wirkung des Zwischenprodukts Thermoplatte hat mehr als das 20-fache der Toleranzwärmeflussdichte herkömmlicher Thermorohre.

Während des Testvorgangs wurde die von Hochtemperatur-Heizblechen erzeugte hochdichte Wärmewärme durch den Durchschnitt geleitet Thermoplatte und Aluminium-Ammoniak-Thermorohr zur Kühlplatte, wodurch das Problem der Verwendung passiver Temperaturkontrollmethoden erkannt wird, um das Problem der Temperaturkontrolle mit hoher thermischer Dichte zu lösen.

Der thermische Reaktionstest wurde im Durchschnitt durchgeführt Thermoplatte um die Reaktion der Wärmequelle und die Öffnungssituation jedes Messpunkts des Zwischenprodukts zu testen Thermoplatte.Der Test wird im Testsystem durchgeführt, die Anordnung der Wärmequelle und Messstelle entspricht der des thermischen Dichtetests.Der Testprozess kann die Wärmequelle simulieren, indem er sie einschaltet, die Stromversorgung einschaltet und die Leistung der Wärmequelle kontinuierlich anpasst.Der Bereich der thermischen Flussdichte beträgt (0,5 ～ 45) W/CM2.

Die Oberflächentemperatur des Durchschnitts Thermoplatte und die Oberflächentemperatur des Heizblechs hat nahezu synchronisierte thermische Reaktionseffekte mit der Leistung der Wärmequelle.Die Reaktion der Temperatur der Wärmequelle des Thermostats auf die Oberflächentemperatur des Thermostats beträgt nicht mehr als 8 S. Das Innenmedium der Platine hat eine halsbrecherische Wärmeübertragungsgeschwindigkeit und weist daher eine hocheffiziente Wärmediffusionsfunktion auf.

Während des Wärmereaktionsprozesses beträgt der Oberflächentemperaturunterschied zwischen dem Durchschnitt Thermoplatte wird während des gesamten Tests innerhalb von 1 °C gehalten.Es ist ersichtlich, dass sich das Zwischenprodukt entwickelt hat Thermoplatte hat bei sich ändernden Bedingungen oder vorübergehender Wärmeübertragung immer noch eine geeignete Durchschnittstemperatur.

3. Vergleichende Leistung

Ich fasse die technischen Mustermaschinen und ähnlichen Produkte im In- und Ausland in Bezug auf Arbeitsqualität, Schalenmaterialien, Raumtauglichkeit und Durchschnittstemperatur zusammen.Der entwickelte Durchschnitt Thermoplatte Die technische Mustermaschine ist in Bezug auf die räumliche Anwendbarkeit, die Dichte des Widerstandswärmeflusses, die Durchschnittstemperatur, die Volumenwärmeleitfähigkeit und den Temperatureinsatzbereich deutlich besser als vergleichbare Produkte im In- und Ausland.

4. Fassen Sie zusammen

1) Die Entwicklungsteile entwickelten sich durch die Entwicklung des Durchschnitts Thermoplatte haben eine starke Wärmediffusionsleistung.Bei einer Wärmedichte von 34,3 W/CM2 und einer Heizleistung von 107,7 W beträgt der durchschnittliche Temperaturunterschied zwischen den Testteilen der Temperaturplatine nur 0,25 °C.

2) Der Temperaturunterschied beträgt weniger als 0,7 °C, wenn die Wärmedichte auf 57,7 W/CM2 ansteigt.

3) Die Eigenschaften der Testteile reagieren fast synchron auf die Änderung der Wärmequellenleistung, was darauf hinweist, dass die Testteile eine ausgezeichnete thermische Reaktion aufweisen.

4) Die Entwicklung des Druckwiderstands ist das Ziel passiver Temperaturkontrollmethoden, um das Problem der hohen Wärmedichte zu lösen.