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生物产业,制造业

本项目自批准立项后，课题按计划开展了紧张而有序的研究工作，本项目研究目的在于研究大功率LED照明在有限空间存在高热流密度的难题，提出太阳花式散热片一体化设计的宽直径热柱散热系统，开发出新型LED照明系统。项目提出利用交错犁削加工具有粗糙形貌特征的三维翅结构，并进一步在其表面复合铜粉颗粒烧结层形成强化沸腾结构，实现大功率LED一体化封装并解决在有限空间内极高热流密芯片的散热难题。本项目研究工作分三个阶段进行，包括研究内圆交错犁削形成三维翅结构成形过程；研究三维翅结构表面烧结铜粉颗粒的成形机理，探索三维翅结构对复合铜粉颗粒烧结粘结力的影响机制；研究不同强化沸腾结构对相变热柱传热性能以及工质沸腾的影响规律，寻求三维翅结构与铜粉颗粒在传热性能最佳前提下的最优化组合，并根据散热需求确定LED与热柱一体化封装相变热柱的最佳尺寸。 2013年5年至2014年4月为本项目实施第一阶段，本阶段主要提出了相变热柱内表面三维翅结构交错犁削成形方法，分析了犁削成形过程，建立了交错犁削刀具的几何模型，进一步研究了犁削深度、环状槽距、轴向槽距等关键因素对三维翅的影响规律，最后进行了三维翅强结构成形过程的数值模拟分析。 2014年5年至2015年4月为本项目实施第二阶段，本阶段主要研究温度、粘结剂和压紧预应力等多种因素下各工艺参数对三维翅表面复合烧结层结构特征的影响规律；研究不同粒度铜粉颗粒与不同尺度翅结构烧结形成复合结构的粘结力变化规律；采用样品进行实验和测试分析，研究所制造的复合毛细吸液芯结构对毛细压力、表面润湿性、液体回流阻力、强化沸腾和冷凝过程的影响及其对传热性能的影响规律。 2015年5月至2016年4月为本项目实施第三阶段，本阶段主要研究通过模拟分析和实验对比，研究单一芯片和多芯片作为热源时传统热沉与相变热柱速度场以及温度场分布情况对比，进而探索安装倾角、单一芯片、多芯片时温度场、工质等多种因素耦合下对热柱传热效果的影响机制。 项目实施期间共发表相关论文7篇，其中SCI收录4篇，EI收录2篇，其中4篇发表在国际期刊，3篇影响因子大于***；项目实施期间新增11个项目，均为项目主持人，其中国家级项目2项，省部级项目6项，校级项目1项，企事业单位委托技术开发项目2项目；项目申请人于2015年度晋升为教授；培养1个研究生，研究课题与本项目相关，将于2016年6月份毕业，毕业论文题目大功率LED相变热柱加工及传热性能研究；项目的实施成功的开发了太阳花式散热片一体化的大功率LED 芯片散热热柱样品。项目经费基本按照预算严格执行。总体来说，本项目实施三年来从项目研究内容、成果以及项目经费使用方法达到预期目标。