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3D雷射積層製造技術應用於平板熱管之研究

為了解決3M Novec 7100的問題，作者胡益祐 這樣論述：

　　本研究使用選擇性雷射熔融技術（Selective Laser Melting, SLM）製作金屬3D列印平板熱管，共有五種設計，透過不同尺寸的八面體多孔結構，改變平板熱管內蒸發段、絕熱段及冷凝段三段區間的有效毛細孔半徑，藉此增強平板熱管的熱傳性能及均溫效果，並使用 3M^TM Novec^TM 電子工程液7100為工作流體，透過實驗量測不同設計之平板熱管其相關熱管參數，包含（工作流體與平板熱管間的接觸角、毛細結構實際毛細力大小、實際有效毛細孔半徑等），以及測試不同設計之平板熱管的熱傳性能包含（總熱阻、蒸發熱阻、最大熱傳量及均溫性），並討論不同毛細結構設計的平板熱管其熱傳性能上的差異，以

及不同填充率對平板熱管熱傳性能的影響，且配合可視化的拍攝結果，分析平板熱管蒸發段內之工作流體的實際運作情況。　　實驗結果發現，在不同HFE-7100填充率的情況下，溝槽式平板熱管皆擁有最高的熱傳極限，但多孔結構平板熱管卻具有較低的總熱阻及更優異的均溫性，其中又以疏密並排多孔結構平板熱管表現最佳，相較於溝槽式平板熱管，在填充率為20 %時，其總熱阻可將低約40.7－48.5 %，在均溫性上，可提升約39.5－44.6 %；另外在填充率為40 %時，其總熱阻可將低約6.4－34.1 %，在均溫性上，可提升約8.2－25.8 %。

不凝結氣體對浸泡冷卻系統之冷凝器設計研究

為了解決3M Novec 7100的問題，作者吳昀儒 這樣論述：

　　本文旨在研究不凝結氣體(NCG, Non-condensable Gas)在封閉系統中對於冷凝器產生之不良影響與改善，因氣體較輕之緣故會圍繞在系統上方，在鰭片區域形成一道氣體阻抗。透過設計一真空密封具可視化窗口腔體，於腔內頂部放置冷凝水槽、冷凝鰭片，並利用3M公司的HFE-7100介電液作為工作流體來達成循環散熱之效果，其中鰭片形式為高10 mm、直徑4 mm。本實驗在操作壓力為0.7和1 atm下研究不凝結氣體對系統循環效率之影響，因此需要經過數次複雜的除氣、排氣過程，以達真空狀態。而操作壓力之控制主要由系統底部加熱棒、加熱銅塊與上方冷凝水槽之水溫來調控。另外，為研究在封閉系統內改變參

數來減少NCG帶來之不良影響，實驗中在冷凝鰭片上塗抹超疏水性塗料來改變散熱器表面情況，使其保持表面乾燥容易滴落液滴以增強循環效率。透過溫度量測與Wilson Plot之預估，可以得知加入NCG後系統冷凝效能會因氣體阻抗環繞冷凝鰭片而大幅降低，一般(親水)表面降低約65.5~71.9 %，在塗有超疏水性塗料則降低約52.9~54.5 %；降低操作壓力雖然可使液滴循環效率更好，但因為所需過冷度較大，因此反而造成本研究中其冷凝熱傳係數降低約18.2~33.4 %；塗抹超疏水性塗料之情況特殊，雖然使得液滴滴落更加頻繁、劇烈，但因塗料需抹上兩層，其熱阻在不含有NCG之情況反而造成不良影響，使冷凝熱傳係數

下降約15.1~18.6 %，但在系統含有NCG之情況下，因熱阻主要來自氣體阻抗，因此塗抹塗料後阻抗升幅較低，因此與預期的一樣可提升冷凝熱傳係數，約15.6~31.8 %。另外可視化可以以視覺方式輔助了解液滴滴落狀態，本研究中液滴粒徑越小或液滴產生速度越快則循環效率最好。透過觀察可發現，無論是降低操作壓力、含有較少重量濃度的NCG或是塗抹超疏水性塗料，皆可以使液滴粒徑變小、液滴產生速度加快，增強液滴循環效率(非熱傳係數)。因此超疏水性塗料等主要建議用於減緩或改善NCG所帶來之不良影響。