本帖最后由 sholive 于 2009-5-16 10:07 编辑 ' l9 X0 t r* f: e V0 u7 S" g+ N A% A' f8 V: s 热管原理:热管技术, q/ a/ e; E ~. |% A& B 3 [9 _6 e7 e. a: a& s* ^$ o 热管这项技术早在1963年就在位于美国的LosAlamos国家实验室中诞生了,其发明人是G.M.Grover。热管属于一种传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。以前热管技术一直被广泛应用在宇航、军工等行业,被引入散热器制造业还是近几年的事情。 - @( F, P, Z' e3 G正是因为有热管技术的存在,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠大风量风扇获得更好散热效果的传统散热模式。取而代之的是采用低转速、低风量风扇配合热管技术的崭新散热模式。热管技术更为PC的静音时代带来了契机。4 x* {1 F, j, T# _" W/ F* @0 {" o8 n, u 走近热管看究竟 T2 h3 p, q. U2 `- M& Z|4 i* u6 p- w" I+ p 热管技术为什么会有如此的高性能呢?这个问题我们要从热力学的角度看。物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。热传递有3种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。 & Y; T/ X) H- x7 u- K9 g* f& M热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。常见的热管均是由管壳、吸液芯和端盖组成。制作方法是将热管内部抽成负压状态,然后充入适当的液体,这种液体沸点很低,容易挥发。管壁有吸液芯,由毛细多孔材料构成。8 D' s- n# A e; T 热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端。当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端,这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。 1 i& ]5 Y) @) o7 S, z热管技术的特点' E& k7 k, O) M$ g# F 高速度的热传导效果:# F( R& F% q5 s) X9 Q3 U+ u l# B - 重量轻且构造简单。( t, J: I- Q7 m6 t8 b3 W* c( c& W - 温度分布平均,可作均温或等温动作。% K: }7 A& A0 e. I7 g8 d# Y - 热传输量大。热传送距离长。 0 v$ F6 C( U1 c# T- 没有主动元件,本身并不耗电。 % A ], |3 H: c) a0 O# u- 可以在无重力力场的环境下使用。 ! o$ A" d8 Z& H! `; G, m- 没有热传方向的限制,蒸发端以及凝结端可以互换。 * }8 H$ w! A( v8 `3 x# U- 容易加工以改变热传输方向。; W3 H# P; ~* x - 耐用、寿命长、可靠,易存放保管。8 A0 ^9 D! Q& t3 {3 r1 Y: P 热管的制作工艺 5 X7 H3 u% ?! ~; v5 V" X看似简单的热管其实对工艺的要求是非常高的,下面让我们来一起看看它的工艺及测试:: J1 I5 Q3 i9 G A5 p - 工作流体选定:非燃性、操作温度、热传量、容许热阻、经济性。 * z* D0 F: w7 z7 Q- 容器材料选定:热传导性、真空维持度、耐压、流体相容性(腐蚀、化学反应)。: j! M \+ p5 `5 q2 y; | - 容器及注入加工:长度、去毛边、洗净、封口、保存。泄漏测试就:氦气泄漏探测、高压气泡检查(防止容器出现针孔、裂隙以及氧化)。% j* p* Y% |; @- v0 N - 真空烘烤:高温、真空的环境下对热管组件作毛细表面脱水、脱氧处理。9 o& `5 A1 {! O- F9 I* s5 X - 工作流体真空处理:加热驱出(液态)、气态液化(气态)、真空补汞法。注入封口:钨电极纯气熔接(这对于导热管来说,是唯一的防漏封口法)。/ k3 |" T: a4 d4 a - 抽样测试:氧化/腐蚀耐用性测试、最大热传效能测试、最大弯曲/扁平后泄漏测试、最大弯曲/扁平后效能测试、寿命测试。 ( Z) N4 e9 }9 ?! |3 e其他特性限制 5 r1 J1 k4 u( H, Z! i' H在热传输上,热管也有一些限制: 9 N4 C# f$ q- Z1 x2 b8 p8 N+ I& H- 黏性限制:低温的蒸气流动黏性力。 & n$ I6 V8 U5 r! K- F: F3 Q6 ^% [- 音速限制:蒸气流达音速的塞流现象。 1 q! Y( \- G) q; D$ V- 飞散限制:蒸气流速过大,超过液体表面张力,使液滴飞散的剪断力。3 j7 v0 q. C" e - 毛细管限制:流体的流量大于毛细输送能力。此现象易使毛细干燥,烧毁导管。' E- s3 U- s# d% l - 沸腾限制:所有流体都达沸腾汽化时,会降低传热的能力。) ~3 ]/ d' E; T$ @% _
|