多孔介质中的自发芯吸流动近年来受到了很多关注,并在许多领域得到广泛应用,如石油开采,农业灌溉,热管散热,微流体泵送等。例如,在集成电路行业,电子器件的小型化已成为发展的主流趋势。随着电子器件的特征尺寸不断减小,芯片的集成度,封装密度和工作效率不断增加,使芯片的热通量密度迅速上升。热管作为高效的散热装置得到了广泛的应用。现代热管技术通常使用高空隙率的材料如泡沫金属作为吸液芯来来提高散热效率,近年来这种材料的芯吸流动的行为引起了很多关注。尽管已经有许多模型来描述不同多孔材料中的芯吸流动行为,但这些模型都适用于低孔隙率材料,例如土壤渗流和岩石裂隙流动等。对于高孔隙率的开孔材料,由于孔之间相互连通,结构复杂,流体与固体之间的相互作用比较复杂,因此没有一个具体的模型来描述高孔隙的芯吸流动过程。本研究的目的是研究具有开孔结构的泡沫金属中的微流体运动机理。研究的的对象是表面经过处理的泡沫铜。影响多孔材料的芯吸性能有很多因素,如孔径大小,固-液接触角,孔隙率等。在研究中我们首先对泡沫铜进行表面处理,使其表面覆盖一层纳米结构,从而表面变成具有接近零接触角的超亲水性,从而大大的提高了芯吸能力。对于泡沫铜的芯吸性能研究,我们通过测量水在材料中的芯吸高度实验来完成。用CCD照相机,高度控制器,带去离子水的水槽和图像分析系统建立芯吸实验。主要是通过CCD照相机进行实时的图像采集,获得芯吸液体弯月面上升的实际数值。实验工质为去离子水。我们对不同厚度(1mm,0.5mm,0.2mm),不同孔径(50μm,90PPI),不同压缩比的材料进行了实验,得出了芯吸高度与时间的关系,从而来判断比较不同规格材料的芯吸能力,并通过一定的理论分析得到了渗透率与有效孔径的比值,可知孔径为50μm时,孔隙率最大的样品,孔密度90PPI时,压缩比为0.5的样品,芯吸能力最好,这对热管的设计具有重要意义。