[发明专利]弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法

权利要求书

1.一种弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，具有如下技术特征：以泡沫碳为基体材料,石蜡类相变材料为填充材料制备碳泡沫/石蜡相变复合材料；根据电子模块形状结构，模拟碳泡沫基体填充石蜡的融化过程温度场、流场及相界面移动规律，在电子模块冷板1冷板上设计制出容纳安装电子模块印制板和填充碳泡沫/石蜡相变材料的相变蓄热容器，在密封盖板3上制出注入孔盖4；以相变蓄热容器的四壁侧面设为绝热面，型腔体底面为加热面，建立石蜡融化流体循环控制的主动热控牛顿流体；变蓄热容器腔体内部装入作为相变材料的碳泡沫骨架2，通过注入孔将足量石蜡吸附于碳泡沫骨架2上，碳泡沫骨架2微孔结构充分吸附石蜡，石蜡固化碳泡沫后高于变蓄热容器型腔高度，将碳泡沫骨架2平稳压入所述容器中，压平实后扣上密封盖板3，利用真空电子束将密封盖板3焊接到相变蓄热体容器上，实现相变蓄热体的结构密封，相变蓄热容器的矩型型腔与密封盖板3形成过盈量的封闭动热控；使用时，石蜡相变发生在碳泡沫骨架2的孔隙中，温度场和流场协同导热路径从碳泡沫上传递至相变材料的石蜡上，电子模块芯片发热通过冷板凸台传递到冷板上，再由冷板传递到碳泡沫上，从而热量进一步从碳泡沫上传递至相变材料的蜡上，器件热点温度所产生的热量通过金属底板向外界环境散发。

2.如权利要求1所述的弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，其特征在于：采用专用的数据采集软件进行数据采集；采集具体的实验数据作为热等效的依据；从理论计算和实验两个角度对对热等效的热量损失进行估计，计算每区域之间的直接交换面积，再以温度和热流为未知量，列出每个区域的能量平衡式，求解方程组，最后得到每个区域的净辐射热流，结合测试实验，在实际工作过程中通过测量电子模块的壳温及功率，得到实时工作过程中的结温变化，将电子模块冷板1底部表面瞬态热系统响应的散热器被分配一个固定的传热系数，并及时反馈到系统中预测精度。

3.如权利要求1所述的弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，其特征在于：弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板还是飞行器载电子模块复合相变冷板包括：制有碳泡沫骨架2型腔的电子模块冷板1，填充在所述型腔中的碳泡沫骨架2，制有注入孔的密封盖板3，碳泡沫骨架2从整块成形碳泡沫上切割下来，碳泡沫长宽小于电子模块冷板1碳泡沫骨架2型腔尺寸，高度大于电子模块冷板1碳泡沫骨架2型腔尺寸高度。

4.如权利要求1所述的弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，其特征在于：碳泡沫骨架2装入到电子模块冷板1碳泡沫骨架2型腔中后，以销钉的方式盖上密封盖板3，与电子模块冷板1形成过盈配合，并对密封盖板3外部加压，压缩碳泡沫骨架2，并采用激光焊或电子束焊的方式，对电子模块冷板1碳泡沫骨架2型腔进行封盖，增强密封效果。

5.如权利要求1所述的弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，其特征在于：通过高温真空吸附的工艺，从注入孔注入石蜡相变材料，常温冷却后，密封盖4配合密封圈对冷板进行封盖。

6.如权利要求1所述的弹载瞬态热控电子模块复合相变冷板的设计方法，其特征在于：模块冷板1冷板组件盒体采用高导热的铝合金6063材料或铝合金6061材料。