【摘 要】
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随着耐高温、高性能聚合物材料不断被提出,应用这些材料制备柔性平板热管用于需弯折的散热场景,如折叠屏设备、可穿戴设备等,正受到广泛关注。由于聚合物本身强度较低,在封装成热管后,内外压差容易导致壳体坍塌,影响热管传热性能,因此需额外设计制造蒸汽通道结构。本文提出了一种模具分离式快速热压（Dieseparated rapid hot embossing）成形的加工方法用于制造柔性蒸汽通道结构,探究了热压
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（编号 51735004）； 佛山市科技创新项目（编号 1920001000339）；
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随着耐高温、高性能聚合物材料不断被提出,应用这些材料制备柔性平板热管用于需弯折的散热场景,如折叠屏设备、可穿戴设备等,正受到广泛关注。由于聚合物本身强度较低,在封装成热管后,内外压差容易导致壳体坍塌,影响热管传热性能,因此需额外设计制造蒸汽通道结构。本文提出了一种模具分离式快速热压（Dieseparated rapid hot embossing）成形的加工方法用于制造柔性蒸汽通道结构,探究了热压工艺参数对蒸汽通道成形质量与成形均匀度的影响趋势,优化了柔性蒸汽通道结构热压工艺参数,制造了结构均匀,高度合适的柔性蒸汽通道结构。并以热压成形得到的蒸汽通道样品为基础,结合吸液芯制造、注液、封装等工艺,制造了厚度仅为0.669mm可稳定运行的超薄聚合物柔性平板热管。研究了不同注液量、不同支撑柱结构对热管瞬时启动性能、传热性能的影响规律,探究了最佳灌液量与最合适的支撑柱结构,分析了弯曲角度对于热管传热性能的影响规律。结果表明:（1）仿真与实验结果表明,PMMA的热压成形质量随模具温度、外部压力、保压时间增大而增大。但是温度过高或者压力过大都会使材料性质发生变化,导致脱模困难,不利于后期柔性热管的封装;在热压温度为120℃,压力4 MPa,保压时间60 s的参数组合下,可以获得支撑柱成形高度约为280μm的柔性蒸汽通道结构,且成形样品具备良好的结构均匀度,达到95%。（2）应用分离式快速热压成形技术可以制造成形质量均匀的柔性蒸汽通道结构,利用分离式快速热压成形技术制备的柔性蒸汽通道结构封装得到的超薄聚合物柔性平板热管,在以乙醇为工质注液量为400μl时,可实现最高6 W的极限传热功率,等效热导率高达1617.84 W/m·℃,为铜的4倍。（3）测试了柔性热管不同弯曲角度下的传热性能,在5 W功率下,支撑柱直径的柔性热管等效热导率0°和90°弯曲角下的等效热导率分别为1346.77 W/m·℃和931.50W/m·℃,弯曲后等效热导率相对降低45%,仍然2.35倍于同结构铜片。本研究内容对超薄聚合物柔性平板热管蒸汽通道的成形过程与成形工艺参数进行了探究,推动其在行业内有更广泛应用,具备一定的应用价值与现实意义。
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