本帖最后由 sholive 于 2009-5-16 10:07 編輯 ' E! ]) q/ T; v l. T, _7 g/ F) D
1 s1 |" }" D' S4 ^* l( x熱管原理: 熱管技術, h! j- F: Q/ }* [8 {: d
! j5 h; b* J5 ^+ V, E
熱管這項技術早在1963年就在位于美國的LosAlamos國家實驗室中誕生了,其發明人是G.M.Grover。熱管屬于一種傳熱元件,它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質,透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外,其導熱能力已遠遠超過任何已知金屬的導熱能力。以前熱管技術一直被廣泛應用在宇航、軍工等行業,被引入散熱器制造業還是近幾年的事情。. C. ~/ X4 W, u! L! x8 C
正是因為有熱管技術的存在,使得人們改變了傳統散熱器的設計思路,擺脫了單純依靠大風量風扇獲得更好散熱效果的傳統散熱模式。取而代之的是采用低轉速、低風量風扇配合熱管技術的嶄新散熱模式。熱管技術更為PC的靜音時代帶來了契機。* T# o5 L! X, r8 \+ ? Q( @
走近熱管看究竟# R5 ~" k) D& _0 a( f' F9 A7 U! ~
![]()
( M7 I8 a% {3 R! ~2 D 熱管技術為什么會有如此的高性能呢?這個問題我們要從熱力學的角度看。物體的吸熱、放熱是相對的,凡是有溫度差存在的時候,就必然出現熱從高溫處向低溫處傳遞的現象。熱傳遞有3種方式:輻射、對流、傳導,其中熱傳導最快。1 N$ p/ ^- h& k" j ~
熱管就是利用蒸發制冷,使得熱管兩端溫度差很大,使熱量快速傳導。常見的熱管均是由管殼、吸液芯和端蓋組成。制作方法是將熱管內部抽成負壓狀態,然后充入適當的液體,這種液體沸點很低,容易揮發。管壁有吸液芯,由毛細多孔材料構成。2 i6 e, z3 v- u3 Y1 F
熱管一端為蒸發端,另外一端為冷凝端。當熱管一段受熱時,毛細管中的液體迅速蒸發,蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端,并且釋放出熱量,重新凝結成液體。液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段,如此循環不止。熱量由熱管一端傳至另外一端,這種循環是快速進行的,熱量可以被源源不斷地傳導開來。
4 O( y; G/ n, j 熱管技術的特點
. D2 i* e. ?% _5 t8 H2 K7 _高速度的熱傳導效果:% H, Z& P% j3 b( E* C& T6 h8 j
- 重量輕且構造簡單。 T6 w- V8 X4 w0 X6 Q3 v3 A# V
- 溫度分布平均,可作均溫或等溫動作。
$ v1 v& ~& Q+ U( m6 o$ u* A8 I- 熱傳輸量大。熱傳送距離長。
! _- U) O; @* E- 沒有主動元件,本身并不耗電。$ \+ W' ^0 j. b" s& ?- }1 U
- 可以在無重力力場的環境下使用。
) ?9 b- S! W3 R- 沒有熱傳方向的限制,蒸發端以及凝結端可以互換。, d! E5 ]$ u+ W
- 容易加工以改變熱傳輸方向。( E" e, z# f7 f0 C
- 耐用、壽命長、可靠,易存放保管。
$ a4 N: ~ w+ R5 S 熱管的制作工藝
Y2 s1 R; j4 ?% |0 g, v5 z7 m看似簡單的熱管其實對工藝的要求是非常高的,下面讓我們來一起看看它的工藝及測試:, n& Z# ^% {" p, a
- 工作流體選定:非燃性、操作溫度、熱傳量、容許熱阻、經濟性。
1 ]" U% P: w4 g w; _- 容器材料選定:熱傳導性、真空維持度、耐壓、流體相容性(腐蝕、化學反應)。; B* L$ _( M; G n' j) A
- 容器及注入加工:長度、去毛邊、洗凈、封口、保存。泄漏測試就:氦氣泄漏探測、高壓氣泡檢查(防止容器出現針孔、裂隙以及氧化)。3 p3 b( u2 R- I+ g
- 真空烘烤:高溫、真空的環境下對熱管組件作毛細表面脫水、脫氧處理。
( |6 p: q& O( y' g( ^( p- 工作流體真空處理:加熱驅出(液態)、氣態液化(氣態)、真空補汞法。注入封口:鎢電極純氣熔接(這對于導熱管來說,是唯一的防漏封口法)。
c" O5 g; j6 h! S7 c3 r) T5 D: |- 抽樣測試:氧化/腐蝕耐用性測試、最大熱傳效能測試、最大彎曲/扁平后泄漏測試、最大彎曲/扁平后效能測試、壽命測試。
7 o# F3 ]0 U& i6 p1 y# z6 a 其他特性限制
: C7 |. l( ]) o3 N. [& Q @/ l在熱傳輸上,熱管也有一些限制:
8 s& _' X3 X% s1 [- 黏性限制:低溫的蒸氣流動黏性力。8 ~5 l9 e& J7 {/ @2 E
- 音速限制:蒸氣流達音速的塞流現象。
% q; w, z4 F$ E; l* m( w6 v" a8 e- 飛散限制:蒸氣流速過大,超過液體表面張力,使液滴飛散的剪斷力。: I; L/ g. t/ Q2 _) @2 T5 T3 _0 ~
- 毛細管限制:流體的流量大于毛細輸送能力。此現象易使毛細干燥,燒毀導管。
, r3 [$ X) l# n: z( K- 沸騰限制:所有流體都達沸騰汽化時,會降低傳熱的能力。
}' N3 W% f7 [( V! t4 y |