編號：CYYJ03488
篇名：長柱狀晶多孔氮化硅毛細(xì)芯的孔隙參數(shù)控制及性能研究
作者：朱保鑫 王洪升 蓋瑩 韋其紅 于宏林 劉鵬
關(guān)鍵詞： 多孔氮化硅 毛細(xì)芯 孔隙參數(shù) 滲透率 毛細(xì)抽吸性能 環(huán)路熱管
機(jī)構(gòu)： 山東工業(yè)陶瓷研究設(shè)計(jì)院有限公司 哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 通過β-Si3N4長柱狀晶粒生長搭接構(gòu)建材料微孔隙結(jié)構(gòu),成功制備了兼具高孔隙率、小孔徑及窄孔徑分布的多孔氮化硅毛細(xì)芯,研究了不同燒結(jié)溫度、成型壓力、造孔劑含量對材料孔隙參數(shù)的影響,測試了環(huán)路熱管多孔毛細(xì)芯的熱力學(xué)性能。結(jié)果表明:當(dāng)燒結(jié)溫度、成型壓力、造孔劑含量作用于材料微孔隙結(jié)構(gòu)調(diào)控時(shí),均呈現(xiàn)與孔徑分布相關(guān)的規(guī)律;隨孔隙率增加,β-Si3N4柱狀晶粒直徑減小、長徑比增加,形成的搭接骨架趨于細(xì)密,起到分割晶間孔隙的作用,在一定范圍內(nèi)抵消了由孔隙率增加引起的孔徑增大,實(shí)現(xiàn)了材料小孔徑和高孔隙率的協(xié)同,呈現(xiàn)出與常規(guī)顆粒堆積燒結(jié)成孔材料時(shí),隨孔隙率的增加孔徑增大不一樣的作用規(guī)律;當(dāng)所制備的典型多孔毛細(xì)芯材料孔隙率為54.0%時(shí),滲透率達(dá)6.5×10-14m2,平均孔徑僅為0.3μm,且超過95%的孔隙孔徑介于0.1~0.4μm,最大毛細(xì)力達(dá)62 kPa,熱負(fù)荷功率大于200 W。
