[发明专利]一种利用六度空间振动检测液态金属泄漏的装置和方法

说明书

本发明公开了一种利用六度空间振动检测液态金属泄漏的装置和方法，用于检测液态金属作为散热介质时，在高温、挤压、振动的情况下是否发生泄漏，以及如何为解决液态金属泄漏问题提供测试装置和方法。本发明的利用六度空间振动检测液态金属泄漏的装置包括：试验台1，六度空间振动器2，下部测量台3，上支撑板4，连轴5，支撑杆6，上部测量台7，液态金属样本8，指示灯9，控制开关10，移动开关11。

技术领域

本发明涉及一种利用六度空间振动检测液态金属泄漏的装置和方法，以检测液态金 属作为散热介质的散热能力和是否发生泄漏，以及如何为解决液态金属泄漏问题提供测 试平台和方法。

技术背景

在电力设备和电动汽车上都使用了大量的电力电子器件，而且工作在高温、挤压和 振动的工况下，并且需要保证对器件进行良好的散热，一般都是填充硅胶的方法来实现良好的散热。

液态金属是指常温下为固态，高温下为液态的，熔点低于60°的柔性金属，或常温下为液态的金属，具有无毒、挥发性低、导热系数高的特点，特别适合做电力电子的散 热介质。由于液态金属属于导电材料，在高温、挤压、振动、液化的情况下易发生溢出 问题，容易造成短路。因此需要一种可以模拟电力电子使用工况的装置和检测液态金属 泄漏的方法。

液态金属特别适合取代硅脂作为散热介质，目前关于液态金属的测量都是静态的， 如导热系数测试仪、热阻测试仪等，无法测量动态下的性能参数。由于液态金属属于导电材料，在高温、挤压、振动、液化的情况下易发生溢出问题，容易造成短路。因此需 要一种可以模拟电力电子使用工况的装置和检测液态金属泄漏的方法。目前还没有用于 检测液态金属在高温、挤压、振动下的泄漏问题的装置和方法。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种利用六度空间振动检测液态金属泄漏的装置和方法，利用六度空间振动装置来模拟实际工况，以检测液态金属作为散热介质的散热 能力和是否发生泄漏的检测方法，以及如何为解决液态金属泄漏问题提供测试平台和方 法。

本发明的技术方案是：用于检测液态金属是否泄漏的六度空间振动测试装置包括： 试验台1，六度空间振动器2，下部测量台3，上支撑板4，连轴5，支撑杆6，上部测量台 7，液态金属样本8，指示灯9，控制开关10，移动开关11。

其中六度空间振动器2安装在试验台1上，六度空间振动器2可以单轴运动，可以进行双轴运动，也可以进行三轴运动，单轴运动是上下、左右、前后三种方式的单独运动， 双轴运动为上下、左右、前后三轴方式中任意两种方式同时运动，三轴运动是三种运动 方式同时运动，下部测量台3通过螺纹固定在六度空间振动器2上面，下部测量台3具有 冷却功能，上部测量台7通过连轴5的连接与上支撑板4相平行，上部测量台7具有加热功 能，上支撑板4通过两根支撑杆6与下部测量台3平行，两根支撑杆6能同时进行长短变化， 使上支撑板4在上下运动过程中一直与下部测量台3保持平行，液态金属样本8放置在下 部测量台3与上部测量台7之间。

本发明的液态金属泄漏检测方法:首先通过移动开关11将支撑杆6进行伸长，使得上支撑板4上移到一定高度，将液态金属样本8放置在下测量台3上面，放置好之后通过 移动开关11将支撑杆6缩短，使上支撑板4下移，直到上部测量台7与液态金属样本8相接 触并产生一定作用力时停止下移，并且压力可控；之后打开上部测量台7的加热功能， 并且温度可控，以模拟发热器件；打开六度空间振动器2的控制开关10，使六度空间振 动器2进行工作，其中控制开关10可以选择单轴运动，双轴运动，三轴运动，以模拟各 种复杂的工况；振动过程指示灯9显示运行状态；打开下部测量台3的冷却功能，模拟散 热装置；经过一段时间后，可以检测液态金属是否发生泄漏。最后，关闭上部测量台7 的加热功能，待装置冷却，可以将支撑杆6伸长使上部测量台7上升，取出液态金属样本 8，以便进一步进行分析。整个过程可以测试液态金属材料在高温、挤压、振动的过程 中的导热能力和是否发生泄漏，以及测试在不同温度、压力、振动模式下对比效果，以 便更好的实际应用。