摘要：针对石墨膜/铝复合材料纵向导热能力不足的缺点,本文采用高导热金刚石穿透铝层,连接上下两层石墨膜,成功在石墨膜/铝复合材料内部构建了导热通道,为复合材料提供纵向导热路径,从而有效提高复合材料纵向热传导效率。为了改善金刚石与铝基的界面结合,使用物理气相沉积(PVD)技术对金刚石表面进行镀钨处理,随后采用快速热压烧结法(FHP)制备金刚石增强石墨膜/铝复合材料。研究了界面结合质量和金刚石体积分数对复合材料热导率性能的影响。研究表明:当镀钨金刚石体积分数为10vol%,复合材料面内热导率达到峰值658 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了7%。当镀钨金刚石体积分数超过10vol%时,复合材料面内热导率呈现下降趋势。对于镀钨金刚石高体积分数(30vol%)的复合材料而言,其面内热导率降低至535 W/(m·K)。然而,随着金刚石体积分数的增加,复合材料内部导热通道数量增加,纵向热导率达到最高值177 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了34%。结果表明通过在石墨膜/铝之间引入金刚石导热通道,可有效提高复合材料的纵向导热能力。

摘要：将石墨膜和铝箔以铺层的形式交替排布,采用真空热压烧结技术制备石墨膜/铝复合材料,研究真空热压烧结参数对复合材料微观组织和性能的影响。结果表明:石墨膜在复合材料中分布均匀,符合预期构型设计;真空热压烧结参数对复合材料微观组织影响显著,优化后的制备工艺参数为640℃/50 MPa/100 min,该条件下制备的复合材料界面结合良好,致密度高,没有检测到Al_(4)C_(3)相;随着石墨膜体积分数的增加,复合材料面内热导率呈现先增加后下降的趋势,石墨膜体积分数为30%时,复合材料面内热导率最大,为219.71 W/(m·K)。

摘要：为了近距离清晰拍摄某高速运动目标的碰撞过程,研究了一种高帧频摄像系统。由于摄像系统的前端可能遭受碰撞碎片的损坏,研究了一种保护窗组件。针对成像单元的FPGA在极端高温+70℃时温度过高的问题,研究了一种导热装置。采用七组成像单元在顺序脉冲的控制下接续拍摄的方法,实现了5万帧/秒的高帧频成像。保护窗组件采用了三组保护窗玻璃自动移动更换且可自锁的形式,采用蜗轮蜗杆传动机构实现了大传动比驱动和自锁功能,采用霍尔传感器对保护窗的位置进行实时反馈。导热装置中间部分采用了柔性的高热导率石墨板,既有效地将FPGA的热量传导至主壳体上,又解决了装调节环节中刚性导热装置的过定位问题。对装配好的高帧频摄像系统进行了相关的力、热实验。实验结果表明,保护窗组件自锁和移动切换功能正常,高帧频摄像工作正常,实测拍摄帧频为50 050帧/秒,满足近距离清晰拍摄某高速运动目标碰撞过程的要求,具备一定的防护能力和热环境适应能力。

摘要：导热石墨膜广泛用于电子设备中的发热器件散热,面向热导率是反映其传热性能的关键参数,但目前行业中一般只提供裸材数据,无法对背胶石墨膜进行测试,给石墨膜用户的热设计和产品质量管理带来不便。提出一种基于热成像的背胶石墨膜面向热导率稳态测试方法,样品直接黏附于平整台面测试,通过温度梯度环路积分消除热流不均匀的影响,通过热损失标定减小表面换热和旁路传热带来的测试误差。基于多种规格石墨膜产品和具有参考数据的金属薄片进行实验,结果证明了方法的有效性。背胶石墨膜测试数据和裸材参数的比较表明二者有很大偏差,表明石墨膜产品标称参数和实际参数可能有较大偏差,应用中需直接测试背胶石墨膜参数。

摘要：为更好解决高功率密度下器件的散热问题,提高器件向印制板方向的热传导效率,将低密度高导热的石墨膜集成到普通PCB板内,设计制备出一种新型高导热复合PCB板。经过理论分析计算出石墨复合PCB板的热导率,之后通过不同PCB板的热仿真分析对比验证石墨复合PCB板的散热性能。实验结果表明:在1~2 W/cm^2功率密度范围内,石墨复合PCB板上的芯片温度相较于普通PCB板温度降低29~48℃,验证了石墨复合PCB板优异的热传导能力。本文研究的石墨复合PCB板具有集高导热与轻质化于一体的特性,为航天领域高导热PCB板的设计提供一种新的思路。

摘要：为适用卫星上高导热石墨膜新工艺应用,分析了Ⅰ型埋件拉脱现象及其产生原因、机理,进行了工艺基础研究,为星上导热石墨膜技术普及奠定了基础。通过对Ⅰ型埋件拉脱现象分析,得出其中7个影响变量或潜在影响变量,并分析得出螺钉规格、蜂窝板厚度及埋件有无自由移动间隙3个变量可作为试验研究变量。进行M5-TB3和M6-TB3规格的钛合金紧固件在不同厚度蜂窝板的有间隙情况临界力矩拉脱试验,通过多项式拟合、反向传播(back propagation,BP)神经网络拟合等方法对数据进行了处理,得出了试验结论。本文研究成果可为卫星热控设计和总装集成提供有力参考。