编号：CYYJ03488
篇名： 长柱状晶多孔氮化硅毛细芯的孔隙参数控制及性能研究
作者： 朱保鑫 王洪升 盖莹 韦其红 于宏林 刘鹏
关键词： 多孔氮化硅 毛细芯 孔隙参数 渗透率 毛细抽吸性能 环路热管
机构：山东工业陶瓷研究设计院有限公司 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院
摘要： 通过β-Si3N4长柱状晶粒生长搭接构建材料微孔隙结构,成功制备了兼具高孔隙率、小孔径及窄孔径分布的多孔氮化硅毛细芯,研究了不同烧结温度、成型压力、造孔剂含量对材料孔隙参数的影响,测试了环路热管多孔毛细芯的热力学性能。结果表明:当烧结温度、成型压力、造孔剂含量作用于材料微孔隙结构调控时,均呈现与孔径分布相关的规律;随孔隙率增加,β-Si3N4柱状晶粒直径减小、长径比增加,形成的搭接骨架趋于细密,起到分割晶间孔隙的作用,在一定范围内抵消了由孔隙率增加引起的孔径增大,实现了材料小孔径和高孔隙率的协同,呈现出与常规颗粒堆积烧结成孔材料时,随孔隙率的增加孔径增大不一样的作用规律;当所制备的典型多孔毛细芯材料孔隙率为54.0%时,渗透率达6.5×10-14m2,平均孔径仅为0.3μm,且超过95%的孔隙孔径介于0.1~0.4μm,最大毛细力达62 kPa,热负荷功率大于200 W。