强化辐射换热涂层的性能研究研究性能涂料的

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1、强化辐射换热涂层的性能硏究谢小青，吕树申(中山大学化学与化学工程学院，广东广州，510275)摘要：本研究以实验研究与数值模拟相结合的方式，对喷涂了不同厚度的两种不同涂料的一系列CPU散热片进行了自然对流条件下的辐射强化换热硏究，以测试这两种辐射强化换热涂料的性能，并找出其强化辐射换热的相关规律。实验与数值模拟的结果表明，这两种涂料的确能够强化辐射换热；喷涂适当厚度涂层的散热片比无喷涂的散热片的总散热热阻减少了10%左右,在相同热载荷及边界温度条件下，适当喷涂涂层的散热器与不喷涂的散热器相比，其温度

2、降低多达4工；对于同种涂料，在保证涂附均匀、完全的情况下，涂层厚度越薄强化散热能力越强；对于相同厚度的涂层，涂料导热率越大其辐射散热能力越强。关键字：辐射散热；辐射涂料；自然对流；ThermalDesktopPerformancestudyontheheattransferenhancementoftheradiationcoatingXieXiaoQing,LuShu-Shen(SunYat-SenUniversity,Guangzhou.510275,China)Abstract:Inthisr

3、esearchaseriesoftheCPUheatsinkssprayedwith2typescoatingwithdifferentthicknessareexperimentallyandnumericallystudiedundertheconditionsofnaturalconvection,totestthecoatingperformanceofradiationheattransferenhancementandtofindtherelatingmechanism.Boththee

4、xperimentalandcomputationalresultsshowthatthecoatingdoenhancetheradiationheattransfer,andthetotalthermalresistanceoftheheatsinkdecreasedabout10%thanthatwithoutthecoating.Withthecoatingthetemperatureatthetopoftheheatercandecrease4°Catthesameconditionoft

5、heheatloadandboundarytemperature・Thethinnerthebetterwiththesametypeofuniformcoating・Itshowsthehigherperformanceofradiationheattransferforthehigherheatconductionofthecoatingatthesamethickness・Keywords:radiationheattransfer;thermalinterfacematerials;natu

6、ralconvection;TliermalDesktop随着电子工业的高速发展，电子产品的性能不断提高且功率不断增人，产品及组件的体积却越來越小,使得产品的热流密度很人。如杲产品的散热能力不足，组件与电路的温度就会上升，彩响到电子产品的性能与寿命。另外，在H常的工业生产中，各类铜铝散热器被广泛釆用。将高发射率、高导热率的涂料涂附在散热器表面，可以强化其散热性能。在航空航天领域，航天器的热管理倍受关注。航天器设备产牛的热量最终只能通过辐射器辐射到宇宙中去，如何提高辐射器的辐射散热效率已引起广泛关注。

7、辐射结合口然对流散热在某些情况下有着不可替代的优势。比如不能有机械振动与机械噪音的、功率较少11耍求散热成木低的、尺寸或结构原因不便安装风扇的、耍求能强化散热同时保护金屈基体的等等。考虑到口然对流散热效果有限，能结合使用并强化辐射散热将是很有效的散热方式。同时，各类散热器、各类效果优良的导热膏及发射率、导热率都很高的散热涂料也将被开发出來。正是在这样的背景下,本研究将测试这类涂料的强化换热性能与强化规律，为进一步开发新的性能优良的辐射强化换热材料做准备。二、实验部分1、实验装置及过程数据采集单元、电

8、脑和散热片。实验系统如图I,包括变压器、加热器、数字式压力仪、歆朋片仪计胃机统//绝热旭冋斧a.系统图b、实验用散热片图【:实验系统及设备图用喷抢将涂料均匀的喷涂到散热片上，待干燥后，用涂层测厚仪测量涂层厚度。然后按照图1组装系统，数字式压力仪的压力调节至3Kgf,散热片与加热器Z间涂附导热膏以减少接触热阻，在不受辐射影响的四周空气布置热电偶以测量环境温度。最后，开启数据采集系统采集数据，通过变压器调节输入的功率，电压取值从30V〜55V,每隔5V取一个。2、涂料简介