【技术实现步骤摘要】
可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台
[0001]本专利技术涉及微流控技术、高效换热技术、mems微机电加工技术的多学科交叉
，尤其涉及一种基于高精度液滴发生器、高精度薄膜加热器(微芯片)、光学高速拍摄技术及高精度红外测温技术于一体的可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台。
技术介绍
[0002]近些年来，由于超级计算机等电子设备的性能化和芯片逐步微型化增加了高热流密度情况下散热的难度，连续液滴较射流具有更高效的冷却并比喷雾更可控，经过详细研究在定热流实验条件下从单组液滴到阵列式液滴撞击加热表面流体动力学以及传热过程，由于电子设备的不断微型化以及性能化，热负荷的增长极为迅速以至于电子设备的热管理问题依然严峻。
[0003]较高的热流会导致电子系统的安全性和寿命都将面临挑战，现阶段许多前沿研究依赖于在很小的区域消除大量的热量，未来高热流密度通量量级在102‑
103W/cm2在一些超导电路中热流密度也达到600w W/cm2左右。因此，对于更创新的冷却技术的需求也更为迫切。
[0004]过去几十年对于喷...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台，其特征在于，该实验平台包括：液滴发生装置，所述液滴发生装置包括恒温水浴箱(1)、以及与该恒温水浴箱(1)连通的压电式液滴发生器(4)，多个所述压电式液滴发生器(4)阵列排布；位于所述压电式液滴发生器(4)工艺下游端的薄膜加热器(9)，所述薄膜加热器(9)采用磁控溅射工艺制备，所述薄膜加热器(9)以500μm后的双抛硅片为基材，并在基材上以磁控溅射工艺磁控溅射金属铂膜；以及光学成像及测温系统；所述光学成像及测温系统通过红外照相机(11)采集薄膜加热器(9)的温度数据，并将采集的照片传输至计算机(15)得出时间平均温场，通过Matlab代码进行时间平均温场后处理以得到温场云图。2.根据权利要求1所述的可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台，其特征在于，所述恒温水浴箱(1)通过蠕动泵(2)和流量计(3)与所述压电式液滴发生器(4)连接；所述恒温水浴箱(1)向所述压电式液滴发生器(4)输送的冷却液体为纯净流体，且所述纯净流体选用去离子水。3.根据权利要求2所述的可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台，其特征在于，所述压电式液滴发生器(4)电连接有信号发生器(13)，所述信号发生器(13)通过功率放大器(12)与所述压电式液滴发生器(4)电连接；所述信号发生器(13)发出方波信号、该方波信号通过所述功率放大器(12)放大、并驱动压电式液滴发生器(4)壁面的压电模块高频振动以产生连续液滴。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台，其特征在于，所述压电式液滴发生器(4)通过垂直自动升降台(5)调节相对于所述薄膜加热器(9)的高度。5.根据权利要求1所述的可控型喷雾液滴高效冷却换热实验平台，其特征在于，所述薄膜加热器(9)的磁控溅射加热层的工艺流程主要包括以下步骤如图7：S101、切割出尺寸为14mm*14mm的双抛硅片，将上下两边用棕膜进行掩膜，形成为14mm*10mm的金属溅射区域；S102、开启冷却水，将腔室大门锁扣倒置，然后开启放气阀放气，开启流量计面板通道“ON”，开启导气阀并清洗导气管，等待真空抽到5.0*101pa后，打开电磁阀，打开挡板控制器，等到真空抽到1.9*101pa后运行分子泵，待分子泵面板显示转速后关闭粗抽阀，开高阀到最大位置，真空普遍抽到5.0*10
‑3pa或3.0*10
‑3pa开始镀膜实验；S103、开启转盘，首先要镀金属铬薄膜，开启热控制器设置80℃的基板温度，铬金属靶材直径为10cm，溅射气压设置为0.2pa，在对应的靶上部安装磁控溅射电源，开启磁控溅射电源，保持挡板关闭，通过旋钮调节功率值，进行预溅射，功率值设置为200
‑
400w以采用高功率溅射，溅射时间为50
‑
120s，在硅片上得到50nm以下厚的铬膜铬膜为连接层；S10...
【专利技术属性】
技术研发人员：高轩，李雨航，李海旺，陶智，撖天宇，高旭，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。