The invention discloses a surface heat sink for micro nano composite structure and its intensified heat transfer method, which is applied to the field of heat exchange of high-power electronic integrated devices, and solves the heat dissipation problem of high heat flux. The invention of the micro nano composite structure surface of the heat sink includes the microgrooves and nano coating formed on the surface of the microgrooves on the surface of nano coating, the material of the microgrooves is semiconductor, glass, ceramic or metal and alloy, the microgrooves the micro channel cross section is rectangular, trapezoidal or triangular, the nano coating materials are metals, metal oxides, metal fluorides, semiconductor materials or organic polymer coatings. The invention strengthens the heat transfer performance of the micro groove heat sink surface through the nano coating, and improves the phase change heat transfer ability of the heat sink by utilizing the surface expansion and capillary force factors of the micro groove group structure.
【技术实现步骤摘要】
一种微纳复合结构表面热沉及其强化换热的方法
本专利技术涉及热能工程
,特别涉及一种大功率电子集成器件热沉及其强化换热的方法。
技术介绍
随着高新技术的发展,包括各种计算处理芯片、激光器件、大功率LED灯片等在内的大功率电子集成器件运行功率越来越大。其中,这些耗能元件在发挥有效功率的同时,有相当一部分电功率转化为热量,热量的产生必将伴随着这些高功率电子器件温度的升高。但是,高温对这些大功率电子器件的运行是非常不利的,例如,大功率LED灯若不加任何散热器,在通电工作几秒钟后即会烧毁;计算机或服务器的中央处理器(CPU),在大功率运行时运行效率会明显下降。目前对于这些高耗能设备及器件,尤其是对于大型的耗能设备机组,比较有效的制冷方案是采用大功率制冷空调机组进行冷却,制冷空调的使用带来的是大量电能的耗费。使用制冷空调的方案中,发热器件本身的耗电中有相当大一部分电能转化为无用热能,空调机组又耗费大量电能来完成制冷效果。在这一过程中,基础建设、运行、维护成本大大增加,故障率相应地会提高。单从散热角度上来说,制冷空调冷却的是发热设备机组所在空间内部的空气,再间接地利用冷空气对发热设备机组进行冷却,未能直接对发热源进行冷却,另有发热机组往往结构复杂,冷却空气往往形成流动“死区”,“死区”内的空气流动不畅,往往会存在较大温度梯度,热量难以快速散掉,这对散热是极其不利的。同时,发热设备机组所在空间,往往存在严重的冷量泄露,这又对能量造成浪费。而电子电气设备大功率化、集成化的发展趋势必然造成散热热流密度增加,因此,开发设计出更加高效的散热器对于从根本上解决这些大功率发热器 ...
【技术保护点】
一种微纳复合结构表面热沉,包括微槽群热沉,其特征在于,还包括纳米涂层,所述纳米涂层在所述微槽群热沉的表面生成:所述微槽群热沉的表面材料是半导体、玻璃、陶瓷或金属及其合金;所述微槽群热沉的微槽道横截面是矩形、梯形或三角形;所述纳米涂层材料是金属、金属氧化物、金属氟化物、半导体材料或有机高聚物涂料。
【技术特征摘要】
1.一种微纳复合结构表面热沉,包括微槽群热沉,其特征在于,还包括纳米涂层,所述纳米涂层在所述微槽群热沉的表面生成:所述微槽群热沉的表面材料是半导体、玻璃、陶瓷或金属及其合金;所述微槽群热沉的微槽道横截面是矩形、梯形或三角形;所述纳米涂层材料是金属、金属氧化物、金属氟化物、半导体材料或有机高聚物涂料。2.根据权利要求1所述的微纳复合结构表面热沉,其特征在于,所述纳米涂层厚度为0~1000nm。3.根据权利要求1所述的微纳复合结构表面热沉,其特征在于,所述矩形微槽道的微槽道宽度在0.05~2mm范围内,微槽道深度在0.05~2mm范围内,相邻微槽道间距在0.05~5mm范围内。4.根据权利要求1所述的微纳复合结构表面热沉,其特征在于,所述梯形微槽道的梯形上底边长度为0.05~2mm,下底边长度为0.07~4mm,微槽道深度为0.05~8mm,相邻微槽道间距为0.05~5mm。5.根据权利要求1所述的微纳复合结构表面热沉,其特征在于,所述三角形微槽道的槽底顶角为5°~120°,微槽道深度为0.05~8mm,相邻微槽道间距为0.05~5mm。6.一种微纳复合...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡学功,栾义军,
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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