應用於熱管之高分子毛細材料參數測定之實驗

Measurement of Wick Parametric for Heat Pipe

蔡旭源(Tsai Shi-Yuan)

指導教授 ： 林唯耕

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2009年)

摘要

熱管常用之毛細結構有三大類，燒結、溝槽與密網三種，其主要功能是將液體由冷凝段利用毛細力取回至蒸發段。因此毛細結構的選用與設計會影響熱管最大熱傳移熱能力。毛細結構物是一多孔性材料，孔隙大小與多寡決定毛細力的生成因素。高分子毛細結構具有高孔隙度、低熱導係數與防止熱洩露等優點。目前毛細結構大多以金屬粉末燒結的方式來製作，其毛細結構參數(有效孔徑、滲透度、孔隙度)會受到金屬粉末粒徑、形狀、燒結溫度、燒結時間等因素所影響，因此不易控制其參數來進行探討。
因此本文旨在建立可應用於熱管高分子毛細結構之設計、製造及測試能力。依照熱管在操作時的限制與特性，選擇聚甲基丙酸甲酯與聚苯乙烯作為毛細結構的材料，以生醫領域中的鹽溶濾法(salt leaching)來製作高分子毛細結構。在製作出高分子毛細結構後，我們建立了一套測試系統，用來量測其各項參數包括有效孔徑(rc)與滲透度(Kw)。
本實驗經由實際量測製作出來的毛細結構，有效孔徑約在165μm，孔隙度可控制在70~90%，綜整不同孔隙度的高分子毛細結構其滲透度後，找出實際孔隙度與理想孔隙度間的修正因子為1.046，可有效預測實際孔隙的值；找出滲透度與孔隙度相關的經驗公式， ，有助熱管的熱傳性能預測。

關鍵字

高分子毛細結構 ； 鹽溶濾法 ； 參數測定

參考文獻

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