1.3.2 电子换热应用

随着芯片的特征尺寸不断的变小，单位面积内的图形越来越对，散热问题日益严重，传统的换热装置已经不能满足散热需求，而不论是微通道散热器还是翅管式均是解决散热问题的主要方法[12]。如图1.3-1.4两种散热器的结构和材料完全不同，但相同的是其元器件的尺寸均很小并且对表面的平整有一定的需求。图1.3微通道换热器外形尺寸[12] 图1.4翅片管式换热器外形尺寸[12]空气的比热相对较低所以增加换热效率的方法基本为通过风扇增加空气的流动速度，或者增加与空气的接触面积就意味着增加了形态较大的翅状换热装置和其装置的重量不论是噪音还是空间设备成本都比较大。但是将翅状散热管的比表面积增大也可以一定程度上解决空间问题，但是细微到一定程度的大量微管道很难通过传统工艺制造尤其是这些管道本身也带有一定的弯曲等复杂结构就更难控制精度也会影响散热效果。微管道液体散热器虽然用比热比较高的液体代替传统的空气散热，但是宽、高尺寸均是几十微米级别管道也同样面临着无法通过传统工艺精确制造的问题。电沉积方式制造的微管通过预先制作模具一次成型的特点可以控制微通道或者翅状管道的内径和表面平整度，在散热器、换热器的制作工艺上有一定的发展可能。

1.4 电沉积方法

电沉积方法包括电镀电铸，是金属或者合金电化学沉积的过程[13]。本文中研究运用电沉积方法制备超细金属管的工艺。研究这种方法制备超细金属管的主要目的是解决传统工艺例如钻削、冷轧、拉拔等在制造微金属管时所不可避免的精确度较低，表面光滑度不高和残余内应力等负面影响。

电沉积超细金属管首先需要预先制造棒状模具再将金属通过电镀电铸等电化学过程沉积在棒状材料表面最后去除棒状模具便可获得金属管。这种方法电铸技术可以在高分子圆柱形芯轴上直接电铸成型制备出没有结合线的薄壁微细管，避免了用金属微细管激光切割支架的常规压力成形工序。细管的内径取决于可控的高分子圆柱形芯轴的尺寸，且壁厚可以控制到几百个微米甚至几微米。电沉积法可以制备出晶粒细小、致密度高的金属，是金属材料改善其力学性能的有效途径之一[14]。

1.5 课题的意义与研究内容

随着电子产品集成度的增加，散热问题日益严重，新一代微通道换热器的研究也面临着复杂零部件难以制造的问题。医疗中使用的金属管状支架也需要新的材料和更复杂的微小结构。超细金属管是指由金属制成的外径很小的一类金属管材，同时对内径和管壁也都有一定的要求。尤其是其中作为换热液体通道的超细金属管使用传统工艺并不能达到其使用精度。医疗中使用的金属管状支架也需要新的材料和更复杂的微小结构。对于细微结构金属管的需求比以往更加紧迫。电沉积法制造超细金属管在成型精度、力学性能以及产品可包含的细节等方面上优于传统的塑性变形工艺以及切削、挤压等工艺。因此开展电沉积法制造超细金属管工艺探索具有重要理论意义和实用价值。

目前各个领域对细微结构的材料具有很大需求，但一般工艺的精度和细节都不太能满足现存需求，管道材料的制备限制了很多工艺的发展。本课题拟通过超细金属管电沉积工艺的研究。以ABS为基体并通过化学镀和电沉积方法在其表面成型金属层再去除ABS塑料基体最后获得金属管。目的是分析这种方法在硬度，表面光滑度，表面粗糙度等方面存在的优缺点，并有探究不同工艺参数实验影响的趋势。 超细金属管材电沉积成型工艺研究(5):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205121.html