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0 前言
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均热板是一种高效传热的电子器件，被广泛应用在手机等电子通信设备内部，以解决芯片过热的问题[1-2]。其中，吸液芯是均热板的重要组成部分，起到传输工质和传递热量的作用[3]。其工作原理是，吸液芯蒸发区中的液态工质首先受热蒸发为气态，随后在压力的驱动下向上流动到达冷凝区，再遇冷放热逐渐冷却为液态，最终在吸液芯的毛细压力作用下回流至蒸发区。工质在均热板中通过相变循环的方式完成快速传热[4]。因此，工质在吸液芯中的快速传输对均热板传热过程至关重要。工质的传输能力常用吸液芯的毛细性能表示。吸液芯的毛细性能是毛细压力和渗透性的综合结果，总体表现为在一定的时间内水在吸液芯上的润湿长度[5]。与此同时，电子器件的小型化和高集成化又要求吸液芯能够在较低厚度下实现优异的毛细性能[6]。研究表明，超薄的均热板内会有较大的毛细极限，即在狭小的空间内薄层吸液芯的毛细性能受到限制[7]。因此，解决厚度与毛细性能之间的矛盾对均热板的发展至关重要。
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目前，解决厚度与优异毛细性能的矛盾的有效方法之一是利用氢气泡模板电沉积法制备多孔吸液芯。LIU 等[8]通过氢气泡模板法制备出超亲水树枝状结构的铜吸液芯，厚度为 170±10 μm，渗透率与有效半径的比值（K / Reff）达到了 0.975 μm。LUO 等[9]报告了使用氢气泡模板法和烧结工艺制造仿生铜森林吸液芯。这些吸液芯厚度的可控范围为 58～136 μm，显示出出色的毛细性能，并被用于 0.6 mm 厚的超薄热管中。然而，氢气泡模板法制备出的吸液芯通常会面临镀层结合力不足的问题[10]。 GHEITAGHY 等[11]提出多孔结构的机械稳定性是进行两相传热的重要问题之一。吸液芯镀层的强结合力不仅可以保证均热板稳定有效地工作，还可以提升均热板后处理的良品率，并能防止运输、操作、苛刻环境等过程的破坏。提高多孔镀层结合力的方法是退火。如 LUO 等[6]将洗净后的仿生铜森林结构的吸液芯放置在还原气氛炉中进行高温烧结，以增强其力学性能。YU 等[12]将树枝状铜吸液芯置于氮气氛围下 700℃热处理 90 min，研究热处理对铜吸液芯微观结构的影响。经过超声振动和加压吹气测试后发现，吸液芯结构依然保持稳定。然而目前提升电沉积吸液芯镀层结合力和相应测试方法的研究尚不充分，增强吸液芯镀层结合力的方法和测试镀层结合力的标准仍有待进一步探讨。
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本文提出了多步电沉积技术，该技术制备的分层多孔吸液芯可在低厚度的条件下实现高毛细性能。并且通过一系列的测试手段证明了复合镀层结合性能的提升，为开发稳定高效的均热板提供进一步设计思路。
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1 试验与表征
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1.1 试验材料及设备
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试验所用材料包括：黄铜基底（110 mm× 100 mm×0.2 mm），东莞市高盛仪器有限公司；镍板，中研金属材料科技有限公司；磷铜板，泰州革方网络科技有限公司；硫酸铜、浓硫酸、氯化镍、氨基磺酸镍、盐酸、硼酸、丙酮和乙醇均为分析纯，购买于上海麦克林生化科技股份有限公司。
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1.2 多孔吸液芯镀层的制备
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采用多步电沉积技术制备多孔吸液芯镀层，具体步骤如图1 所示。将黄铜片裁取合适大小，并分别浸泡于丙酮和乙醇溶液中超声清洗 10 min，再用氮气吹干备用。配置 40 g / L 硫酸铜以及 98 g / L 浓硫酸的混合溶液 2 L 作为铜电镀液、100 g / L 的盐酸溶液作为活化液。镍电镀液的主要成分包括氨基磺酸镍 350 g / L、氯化镍 10 g / L、硼酸 35 g / L， pH 调制为 4。首先将清洗好的黄铜片放置盐酸溶液中活化 30 s，再用去离子水清洗 10 s，然后立马插入铜电镀液中作为阴极，选用磷铜板作为阳极。电流密度和电镀时间分别设为 0.5 A / cm2 和 25 s，打开电源进行电沉积。电沉积完成后，用去离子水清洗吸液芯中的残余镀液 30 s。取一部分样品保存，并标记为多孔铜镀层（Cu-25℃）。另取一部分多孔铜样品立即插入镍电镀液中作为阴极进行第二次电沉积，镍板作为阳极，在 40℃条件下用 1.5 A / dm2 的电流密度电镀 15 min。这些样品被记录为多孔铜镍镀层（CuNi-25℃）。再将这些样品放置在氩气氛围下的管式炉中，以 10℃ / min 的升温速度加热至 500℃并保温 30 min，随炉冷却后拿出保存备用。将经过 500℃热处理的 Cu-25℃和 CuNi-25℃样品记为 Cu 镀层和 CuNi 镀层。基于前期探索，选择这些沉积参数和热处理参数的主要依据是镀层的毛细性能和厚度。低厚度和高毛细性能的吸液芯是实现超薄均热板高效率传热的关键，因此在较低厚度的情况下，高毛细性能的镀层是最优选择。
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图1 Cu 镀层和 CuNi 镀层的制备过程
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Fig.1 Preparation process of Cu coating and CuNi coating
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1.3 表征与性能检测
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采用场发射扫描电子显微镜（SEM）观察多孔镀层表面的微观形貌。同时采用能量色散 X 射线谱仪（EDS）表征镀层表面的元素分布和含量。 UP-Lambda 型 3D 光学轮廓仪被用于测量镀层的厚度与表面粗糙度。D8 ADVANCE DAVINCI 型 X 射线粉末衍射仪（XRD）被用于表征镀层表面的物相成分，设定 5（°）/ min 的扫描速度在 40°～90°范围内进行扫描。
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采用 Dataphysics OCA20 型接触角测量仪测量水滴在多孔镀层表面的静态接触角，水滴大小为 3 μL。利用水爬升测试表征多孔镀层的毛细性能（动态润湿过程）。将镀层竖直插入水槽中，当镀层底部刚接触液面时开始计时，并用相机拍摄水在镀层中的爬升过程。最后记录下水在不同时间内的爬升高度。Cu 镀层和 CuNi 镀层分别选择三组样品进行测试，最后计算得出平均值与误差值。
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基材与镀层的结合强度判定参考国际标准《用胶带试验评定附着力的标准试验方法（ASTM D3359）》，采用划格测试对金属膜层的附着力进行定性评判，采用胶带撕拉试验直观地展示结合强度的检测结果。具体步骤如下：首先选择镀层表面无瑕疵的区域，再用百格刀（齿间隔为 1 mm）以一个稳定的动作分别水平和垂直切割镀层至基材。通过观察切口处是否有金属反射光线来确定是否划透镀层。再用 3M 600 标准胶带贴紧镀层，在黏附后的 90±30 s 内抓住自由端并以尽可能接近 180°的角度将其快速移除胶带。衡量附着力的标准为表面剥落镀层的百分比。ASTM D3359 标准表明，附着力测试评判标准主要分为六个等级，即 5B（切口边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥落）、4B（切口相交处小片剥落，划格区内实际破损不超过 5%）、3B （切口边缘和相交处有剥落现象，面积 5%～15%）、 2B（切口边缘剥落，甚至部分格子整片剥落，被剥落面积 15%～35%）、1B（切口边缘大片剥落，部分格子全部剥落，被剥落面积 35%～65%）、0B（剥落程度超过上一级）。采用超声波清洗机对多孔镀层进行破坏试验，超声功率设为 100%，总超声时间为 30 min，其中每隔 5 min 从溶液中取出样品并拍照，记录镀层的破坏程度。每次取出后烘干镀层，并且使用电子天平称量镀层质量。试验中样品的质量损失率（M）和质量损失速率（ΔM）的表达式为：
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式中，m1 和 mn 分别为第 1 次和第 n 次取出称量的镀层质量（g），Mn 为第 n 次取出称量计算得到的质量损失率。
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将三个相同的 Cu 镀层和三个相同的 CuNi 镀层两两匹配分为一组，同时放进装有同量水的烧杯中超声，并且称量和记录每一阶段取出的样品质量。最后分别计算得到 Cu 镀层和 CuNi 镀层的质量损失率和质量损失速率。
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2 结果与讨论
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2.1 镀层的微观形貌
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分别对 Cu 镀层和 CuNi 镀层进行表面微观形貌和成分测试，结果如图2 所示。图2a 为 Cu 镀层的正视图，Cu 镀层整体呈现蜂窝状结构。该结构是由树枝状 Cu 枝晶组成，枝晶又是由细小的铜颗粒堆叠而成。图2b 中的截面进一步表明，铜纳米颗粒在电场作用下层层堆叠形成大孔加小孔，两种不同尺度的孔径组合成多孔的蜂窝状结构。其中大孔是竖直的直通孔，小孔是相互连通的孔隙网络。这种组合的多孔结构具有孔隙率高、比表面积大、结构疏松等特点[13]。
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图2 Cu 镀层和 CuNi 镀层的正面与截面的微观形貌和成分分析
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Fig.2 Microscopic morphology and compositional analysis of front side and cross sections of Cu coating and CuNi coating
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多步电沉积法可得到如图2d、2f 所示的 CuNi 镀层，即在蜂窝状的 Cu 镀层表面进行第二次电镀，沉积一层由细小的 Ni 颗粒组成的金属镀层。图2b、 2e 是 Cu 镀层与 CuNi 镀层的孔径分布直方图。Cu 镀层的孔径大多分布在 55～65 μm 的尺寸区间内， CuNi 镀层的孔径分布在 50～60 μm 的尺寸区间内。经过正态分布拟合的结果可知，Cu 镀层的平均孔径 （D）为 59.12 μm，CuNi 镀层的平均孔径为 54.50 μm。除此以外，前后两者的孔比表面积占比（S）分别为 82.4%和 79.9%。CuNi 镀层的孔比表面积占比略小的原因可能是 Ni 镀层对多孔铜镀层的覆盖，从而填补部分空隙。但由于 Ni 粒子的堆积，镀层的大孔孔径减小，Ni 镀层的结构比 Cu 镀层更加紧密。图2f 中 CuNi 镀层的截面表明，镀层的厚度和大孔的壁厚有所增加，证明 Ni 颗粒成功附着在 Cu 镀层表面。图2中还呈现了Cu和CuNi镀层的能谱图和成分表。能谱图可以通过不同元素的 X 射线光子特征能量 （Energy）和相对应的检测信号强度（Intensity）来反映元素的分布和相对含量，这些结果进一步证实 Cu 镀层和 Ni 镀层都均匀沉积在基底表面。
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表面粗糙度对吸液芯的毛细性能的提升至关重要。图3 为 Cu 和 CuNi 镀层的表面粗糙度和厚度的数据图。其中，Cu 镀层的算术平均高度 Sa 值为 9.9 μm，而 CuNi 镀层的 Sa值增加到了 12.6 μm，这说明 Ni 镀层增加了 Cu 镀层的表面粗糙度。截面轮廓图表明，两种镀层上的大孔分布均匀，呈规律性排布。孔的统计数据表明，Cu 镀层的厚度约为 38.5 μm，CuNi 镀层的厚度约为 59.8 μm。尽管 CuNi 镀层的厚度有所增加，但依然小于 60 μm，这远远低于大部分超薄均热板中吸液芯的厚度[14-16]。
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图3 Cu 镀层和 CuNi 镀层的表面粗糙度与厚度
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Fig.3 Surface roughness and thickness of Cu coating and CuNi coating
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2.2 镀层的物相组成
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图4 为 Cu 镀层与 CuNi 镀层的 XRD 图谱，图中两种镀层均有与 Cu0.64Zn0.36 相对应的特征峰，峰位置分别为 2θ＝42.3°、49.3°、72.2°、87.5°，这说明黄铜基底的主要成分应为 Cu0.64Zn0.36。Cu 镀层的其他特征峰的位置为 2θ＝43.3°、50.4°、74.1°、 89.9°，分别对应着（111）、（200）、（220）和（311）晶面，与标准卡片（PDF#85-1326）中铜的峰位置完全相符。 CuNi 镀层有三个明显的特征峰位置，分别为 2θ＝ 44.1°、51.4°、75.7°。这些特征峰的位置处于标准卡片 PDF#85-1326 和 PDF#87-0712 的特征峰之间，这表明 Cu 元素和 Ni 元素形成了固溶体。CuNi 镀层特征峰相对于标准 Cu 单质和 Ni 单质峰位置偏移的原因是，在电沉积金属 Ni 的过程中，Ni 原子部分取代了 Cu 原子，导致 Cu 晶面间距减小。上述试验结果表明，多步电沉积法制备的多孔 CuNi 镀层形成了固溶体，这有利于增强镀层的结合力。
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图4 Cu 镀层和 CuNi 镀层的 XRD 图谱
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Fig.4 XRD patterns of Cu coating and CuNi coating
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2.3 镀层的结合性能
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2.3.1 划格测试
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多孔镀层与基底的结合强度是均热板有效传热的关键[13-17]。理想的多孔镀层应该能够牢固地附着在基材表面，并且镀层中的金属粒子紧密结合[18]。检验镀层与基底表面结合强度的常用方法为划格法[19]，遵循国际标准 ASTM D3359。划格测试的结果如图5 所示，Cu-25℃镀层经胶带撕拉后镀层出现严重脱落，附着力基本符合 3B 等级。Cu 镀层和 CuNi 镀层被胶带撕拉后并未出现镀层整块脱落的情况，划线边缘也光亮完整，因此符合 5B 等级。相比于未经过热处理的 Cu-25℃镀层，热处理后的 Cu 镀层和 CuNi 镀层的结合力得到增强，这说明热处理是提升镀层结合力的有效方法。尽管如此，胶带表面黏附了镀层的金属颗粒，这说明镀层与基材的结合可靠，但镀层上的疏松结构容易破坏。相比于 Cu 镀层中的 Cu 颗粒大量脱落，CuNi 镀层的脱落程度要小很多。对比胶带上黏附颗粒的数量，发现 CuNi 镀层的结合力强于 Cu 镀层，该结果表明 Ni 镀层有效提高了镀层的结合强度。这是因为 Ni 镀层形成了一层薄的致密薄膜，覆盖在蜂窝状的多孔铜表面，在不影响多孔铜的基本形貌下，连接更加紧密的 Ni 镀层包裹住疏松的 Cu 镀层，起到稳固作用。除此以外，XRD 结果也表明，CuNi 镀层中由于形成了固溶体，提升了镀层内的结合强度。
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图5 Cu-25℃镀层、Cu 镀层和 CuNi 镀层的划格测试
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Fig.5 Scratch test for Cu-25℃ coating, Cu coating and CuNi coating
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2.3.2 超声测试
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采用超声测试进一步评估镀层的结合强度。分别将 Cu 镀层和 CuNi 镀层放置在装有 100 mL 水的烧杯中，进行不同时长的超声清洗。每间隔 10 min 将烧杯从超声清洗机中取出，并拍照记录。图6 展示了 Cu 镀层和 CuNi 镀层经过不同超声时间后的光学图像。经过 30 min 的超声，Cu 镀层被严重破坏，而 CuNi 镀层所在烧杯中水质仍然澄清，烧杯底部仅有少许的金属颗粒沉积。
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图6 Cu 镀层和 CuNi 镀层的超声测试
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Fig.6 Ultrasonic testing of Cu coating and CuNi coating
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通过计算质量损失率和质量损失速率，可定量分析镀层的破坏程度。经过不同时长的超声后，取出多孔镀层并风干 24 h。随后对样品进行称重，再计算得到它们的质量损失率和质量损失速率。图7 中 Cu 镀层的质量损失率随着超声时间的加长而逐渐增加。在超声 30 min 后，Cu 镀层的质量损失率达到 2.58%（总质量包含了基底的质量）。而 CuNi 镀层在超声 5 min 后质量损失率达到峰值 0.61%，而后基本保持在 1% 以下不变。镀层的质量损失速率图表明，镀层在最初的 5 min 内质量损失最快， 30 min 后镀层基本稳定。
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图7 Cu 镀层和 CuNi 镀层经过不同超声时间后的质量损失和质量损失率
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Fig.7 Mass loss and Mass loss rate of Cu coating and CuNi coating at different sonication time
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图8 展示了原始镀层和经过超声 30 min 后镀层的光学图像及其微观形貌。光学图像表明，Cu 镀层被明显破坏，表面颜色发生较大变化。SEM 图也表明，Cu 镀层上的蜂窝状结构被彻底破坏，只有极少数的树枝状枝晶附着在基材上。而 CuNi 镀层表面仅出现轻微破损，大部分区域依然保持良好的蜂窝状多孔结构。这证明 CuNi 镀层相较于 Cu 镀层具有较高的结合强度。
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图8 Cu 镀层和 CuNi 镀层超声前后的宏观与微观形貌
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Fig.8 Macroscopic and microscopic morphology of Cu coating and CuNi coating before and after ultrasonication
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2.4 镀层的润湿性能
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吸液芯的润湿性能与均热板的传热性能息息相关[20-22]，吸液芯多孔镀层具有良好的润湿性是均热板高效传热的前提[23]。通常增强结合力会减小镀层孔隙率，从而降低镀层的润湿性[24]。因此，有必要探究多步电沉积法对多孔吸液芯镀层的润湿性的影响。
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首先用接触角测量仪测量水滴在 Cu 镀层和 CuNi 镀层上的接触角。两种镀层均表现出超亲水性，接触角等于 0°。图9 记录了水滴在两种镀层上的铺展过程。在 CuNi 镀层上，水滴在 0.2 s 内可实现完全铺展，而在 Cu 镀层上完全铺展需要 1.1 s。
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图9 水滴在 Cu 镀层和 CuNi 镀层上的接触角变化
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Fig.9 Variation of contact angle of water droplets on Cu coating and CuNi coating
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水在镀层上的动态润湿性（镀层的毛细性能） 常用水爬升测试来表征。水爬升测试装置如图10 所示，用相机记录水在镀层上的爬升过程。图11、 12 展示了水在不同镀层上的爬升速度，其中 CuNi 镀层的爬升速率相比于 Cu 镀层稍快。
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图10 水爬升测试装置
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Fig.10 Water rise testing device
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在结合力得到提升的前提下，CuNi 镀层具有更优的水滴铺展速率和爬升速率。这主要归因于 CuNi 镀层较大的表面粗糙度增强了镀层的亲水性[25]。研究指出，表面粗糙度会通过影响水滴在表面上动态传播过程中三相接触线的变化，影响其超铺展过程。只有当微结构的表面粗糙度大于超铺展临界值时，水滴才会在毛细力的促进作用下打破钉扎效应继续铺展[26-27]。与 Cu 镀层相比，CuNi 镀层较大的表面粗糙度增强了表面的毛细力，提升了水在 CuNi 镀层表面上的铺展和爬升速率。因此，通过多步电沉积法制备的 CuNi 镀层有望解决结合力与润湿性的矛盾，以满足均热板吸液芯的极端应用场景。
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图11 不同时间下的水爬升高度
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Fig.11 Water rising height at different time
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图12 水在 Cu 镀层和 CuNi 镀层上不同时间的水爬升高度
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Fig.12 Rising height of water on Cu coating and CuNi coating at different times
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3 结论
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（1）采用多步电沉积法和热处理方法制备出多孔 CuNi 吸液芯镀层。该镀层保持与原始 Cu 镀层相同的大孔，增加了更加紧密结合的小孔数量，呈现出大孔与小孔组合而成的蜂窝状的多孔形貌。该镀层的厚度低于 60 μm，满足超薄均热板（一般小于 2 mm）中吸液芯的厚度条件。这意味着多步电沉积法制备的多孔 CuNi 镀层有望应用于超薄均热板中。
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（2）通过划格试验和超声试验分别对比 Cu 镀层和 CuNi 镀层的结合强度。结果表明，CuNi 镀层经胶带撕拉后粉末脱落量最少，并且质量损失率低至 0.61%。XRD 结果以及未经热处理的 Cu 镀层的划格试验结果证明，经过热处理后，Cu 元素和 Ni 元素形成的固溶体增强了 CuNi 镀层的结合强度。接触角测试和水爬升测试结果表明，除了结合强度得到提升外，CuNi 镀层同时表现出优异的润湿性能和毛细性能。即水在超薄镀层（＜60 μm）上具有 0.43 mm / s 的爬升速率，并可在 0.2 s 内完全铺展。
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（3）相比于传统的多孔铜镀层，多步电沉积法制备的 CuNi 镀层在保持高毛细性能的前提下大幅提升结合性能。该涂层有望作为吸液芯满足超薄均热板的极端应用场景，是制备更稳定、更有效的均热板过程的重要一环。
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摘要
氢气泡模板法电沉积技术制备的多孔金属薄膜具有孔隙率高、密度小和成本低的特点，已被广泛用于电化学电容器和储能等领域。近年来，该技术被应用于制备均热板中的吸液芯，旨在得到具有高毛细性能的超薄多孔吸液芯镀层。但高孔隙率金属镀层的结合力不足的问题尚未得到充分研究和解决。采用多步电沉积法制备出多孔的 CuNi 吸液芯镀层，通过 SEM、XRD、EDS 和 3D 轮廓仪表征多孔镀层的形貌、化学组成和表面粗糙度。采用划格测试和超声测试分别研究 Cu 镀层以及 CuNi 镀层的结合性能。除此以外，对比 Cu 镀层和 CuNi 镀层的润湿性。结果表明：与 Cu 镀层相比，形成 Cu-Ni 固溶体的 CuNi 镀层的结合性能得到提升。经过 30 min 的超声测试，CuNi 镀层的质量损失率（0.61%） 远远低于 Cu 镀层的质量损失率（2.58%）。而且，CuNi 镀层的水滴铺展速率和水爬升速率并未降低。水在 CuNi 镀层 （＜60 μm）上具有 0.43 mm / s 的爬升速率，并可在 0.2 s 内完全铺展。采用多步电沉积法制备具有强结合性能的 CuNi 多孔镀层，可为开发稳定高效的均热板提供新的技术途径。
Abstract
The hydrogen-bubble template method is widely used to create porous metal films owing to its high porosity, low density, and low cost. This technology has been applied in various fields, including electrochemistry and energy storage. Recently, it has been innovatively utilized to create porous wicks for vapor chambers to produce ultrathin porous coatings with high capillary performance. However, the subpar mechanical stability of porous wicks hinders efficient two-phase heat transfer from the vapor chamber. The issue of insufficient bonding in high-porosity metal coatings has not been comprehensively investigated or resolved. Hence, a multistep electrodeposition process followed by heat treatment at 500 ℃ is performed to achieve porous CuNi coatings. First, a porous Cu coating is deposited onto a brass substrate. Hydrogen and copper ions reduce simultaneously at the cathode in acidic and overpotential environments. Hydrogen bubbles formed separately from the plating solution serve as a dynamic model that affects the growth of copper particles, thus resulting in the formation of a porous copper coating. Subsequently, a nickel coating is deposited electrochemically and then exposed to 500 ℃ to achieve a CuNi coating. Scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy results show that the copper branch crystals are intertwined and arranged in a honeycomb structure, with a combination of large and small pores. The metal coating, which comprises fine Ni particles, uniformly shielded the porous Cu surfaces. Three-dimensional profilometry is performed to evaluate the surface roughness and thickness of the CuNi coating. The surface roughness (arithmetic mean deviation=12.6 μm) and thickness (59.8 μm) of the CuNi coating are higher than those of porous Cu coatings. Nevertheless, the thickness of the CuNi coating is much lower than that of the wick in most ultrathin vapor chambers. X-ray diffraction analysis show that the Cu and Ni in the CuNi coatings formed a solid solution, thus enhancing the bonding performance of the coatings. To characterize the bonding performance, grid and ultrasonic tests are performed on Cu and CuNi coatings. Referring to the international standard ASTM D3359, a grid test is performed to qualitatively assess the bonding strength of the metal coating, and a tape-tear test is conducted to visually demonstrate the bonding strength. Compared with an unannealed Cu-25 ℃ coating, the Cu coating does not exhibit lumpy removal after tape tearing and satisfies the 5B level. This suggests that annealing improves the coating bonding. Less metal-powder shedding on the CuNi coating indicates its stronger bond. During ultrasonic testing, the extent of damage to the coating is quantified by calculating the mass loss and mass-loss rate of the coating to further evaluate the bond strength. After 30 min of ultrasonic oscillation, the results show that the mass-loss rate of the CuNi coating (0.61%) is significantly lower than that of the Cu coating (2.58%). Ultrasonic tests further demonstrate the superior bonding performance of the CuNi coating. In addition to the improved bonding performance, the enhanced wettability and capillary performance of the CuNi coating are validated through contact-angle and capillary-rise tests. Based on observations, a 3 μL water droplet disperses completely on the surface of the CuNi coating in 0.2 s. Additionally, water ascends on the CuNi coating at a speed of 0.43 mm / s. This phenomenon is primarily due to the significant roughness of the CuNi coating, which enhances the hydrophilicity and capillary force of the porous coating. The formation of ultrathin porous CuNi coatings with excellent bonding and capillary properties via a series of electrodeposition steps can revolutionize the production of stable and efficient vapor chambers. This innovation can increase thermal-management capabilities across a wide range of industries.
Keywords
electrodeposition ； porous wick ； vapor chamber ； bonding ； capillary
