液态金属芯片散热方法的研究
Study on Liquid Metal Cooling Method for Thermal Management of Computer Chip
高集成度计算机芯片引发的热障问题,已在热管理领域引起广泛关注.高性能和高可靠性变得越来越困难.传统的强化传热方法对复杂的电子系统显得力不从心.近年来的研究发现,采用液态金属芯散热可大大降低芯片的温度,由此引申出许多极为重要的基础与应用问题.该文旨在针对这一崭新课题进行全面研究,所取得的进展包括以下几方面: 1.针对低熔点金属或其合金的热物性数据比较缺乏的现状,该文基于Faber-Ziman理论和Wiedemann-Franz-Lorenz定律,推导出了二元合金的导热系数预测公式,并利用TCI热导率测试仪测试出几种合金的热导率,还运用DSC测量得到几种合金的比热. 2.与传统液体不同,液态金属流动换热有其自身的特点.论文讨论了绝热边界条件下流体流动换热的规律,评估了考虑轴向导热对流动换热的影响.进一步获得液态金属传热的理论分析模型.研究发现,是否考虑轴向导热的影响,主要看Peclet数的大小.当Peclet数较大时,轴向导热即可忽略. 3.为进一步提高液态金属的热导率,论文提出旨在实现自然界导热系数最高的液体-纳米金属流体的概念,是对目前研究热点-纳米流体的一种深化,能解...
- 作者：
- 马坤全
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院(理化技术研究所)
- 专业名称：
- 制冷及低温工程
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 刘静
- 中图分类号：
- TG111
- 关键词：
- 液态金属；计算机热管理；芯片冷却；强化传热；Green函数；移动热源法；磁流体泵；纳米金属流体；热驱动；温差发电器；热电技术；低熔点合金；热导率预测；解冻技术；Peclet数；轴向导热；微/纳米传热
- liquid metal；thermal management of a computer；chip cooling；enhanced heat transfer；Green function；moving heat source method；magnethydrodynamic (MHD) pump；nano liquid metal；heat-driven；thermoelectric generator；thermoelectric technology；low-melting-point alloy；thermal conductivity prediction；thawing study；Peclet number；axial heat conduction；Micro/Nano heat transfer