散热器的热管技术
热管式散热系统的设计和优化
热管式散热系统的设计和优化
在现代电子设备的高速发展时代中,散热问题一直是电子设备工程师面临的重大挑战之一。电子设备的稳定性和寿命直接受到散热能力的影响。因此,设计高效的散热系统对于提高电子产品的性能和质量至关重要。
目前,市场上散热器主要有风冷式、水冷式和热管式三种。其中,热管式散热系统因其高效、轻便、方便维护等特点,在高性能电子设备的散热中受到越来越广泛的应用。
热管式散热系统是一种传热器件,它利用先进的热传导原理将散热部件与散热介质之间的传热转化为沿着热管轴向的传热,从而实现高效的散热。它的基本组成部分是热管、散热片和换热器等。其中,热管是实现传热转换的核心部件,一定程度上也决定了热管式散热系统的传热效率。
为了实现高效的散热,热管的设计必须合理,并满足散热系统的要求。在热管式散热系统的设计中,热管的材料、结构、长度、截面形状等因素都会对其传热效率产生影响,因此,热管的设计和优化是保证散热效率的关键。
材料选择
热管的传热和温度控制主要通过工作介质流动的物理性质来实现。不同的工作介质对热管的传热性能有较大影响,因此,选择合适的工作介质是热管设计的首要问题。常见的工作介质有水、乙二醇、甲醇、氨、液氮和液氢等,每种工作介质都有其独特的特点和适用范围。
在选取工作介质的时候,需要考虑其热物理性质和化学性质,以及在实际应用中的稳定性和成本等。常用的热管工作介质是水、乙二醇和氨气。其中,水对热传导的能力最强,但结冰后会影响热传导效果,使用时需考虑防护措施;乙二醇具有较好的抗冻性和抗腐蚀性能,但散热性能不如水;氨气的传热能力很强,但是易燃易爆,使用时需要十分小心。
热管散热器工艺
热管散热器工艺
热管散热器是一种高效的散热方式,它通过利用热管的传热原理来将CPU等电子元件产生的热量传递到散热片上,从而实现散热的目的。
在如今高性能电脑和服务器等领域,越来越多地采用了这种散热方式。
一、热管散热器工艺的基本原理
1. 管芯:由内部充满工质(一般为气体或液体)的金属管构成,其作
用是将CPU等电子元件产生的热量传递到外部。
2. 蒸发段:位于管芯内部,通常与CPU等电子元件直接接触,当其受到加热时会使工质蒸发。
3. 冷凝段:位于管芯外部,通常与散热片接触,在冷凝段中,工质会
重新变成液态并释放出吸收的潜在蒸发潜热。
4. 吸收段:位于冷凝段和蒸发段之间,在吸收段中工质会被吸收并运
输到蒸发段。
二、热管散热器制造工艺的步骤
1. 选择合适的材料:热管散热器通常由铜、铝等金属材料制成,因为这些材料具有良好的导热性能和机械强度。
2. 制造管芯:首先要选择合适的管子,然后将其切割成合适的长度,并进行清洗和去污。接着在管芯内部注入工质,一般情况下采用真空注入方式。
3. 制造散热片:散热片通常由铝或铜制成,需要进行切割、冲压、折弯等加工工艺。同时还需要对其表面进行处理以提高其散热效果。
4. 焊接:将管芯与散热片通过焊接方式连接起来,这是整个制造过程中最为关键的一步。焊接技术不仅影响到产品质量和性能,还会直接影响到产品成本。
5. 组装:在完成焊接之后,需要对整个热管散热器进行组装。这包括安装风扇、连接电源等步骤。
三、热管散热器制造中需要注意的问题
1. 管芯内部充注工质时要保证其真空度,以免影响热管的传热效率。
热管工作原理
热管工作原理
热管是一种热传导装置,利用液体在低温端吸热蒸发并在高温端释放热量冷凝
的原理,实现热能的传导和分布。热管由一个密封的金属管内部充满工作介质,通常为液态或气态的低沸点物质,如水、乙醇或氨等。热管工作原理主要包括蒸发、传导和冷凝三个过程。
1. 蒸发过程:
热管的低温端吸热,工作介质在低温端蒸发。当外界热源加热热管的低温端时,工作介质吸收热量,温度升高,部分工作介质转化为蒸汽。蒸汽通过热管内的毛细管结构或其他形式的液体吸附层,向高温端传导。
2. 传导过程:
蒸汽在热管内传导到高温端。热管内部的毛细管结构或液体吸附层起到导热和
传质的作用,将蒸汽从低温端传导到高温端。热管内部的毛细管结构可以有效地控制蒸汽的传导速度和方向。
3. 冷凝过程:
蒸汽在高温端冷凝释放热量。当蒸汽传导到热管的高温端时,由于高温端温度
较高,蒸汽冷凝成液体,释放出大量热量。这些热量可以通过热管的外壁传导出去,或者通过其他方式进行热量的传递和利用。
热管的工作原理基于液体的相变过程和热量的传导,具有以下特点:
1. 高热传导性能:
热管内部的液体工作介质具有很高的热传导性能,能够迅速将热量从低温端传
导到高温端,实现高效的热传导。
2. 无需外部能源:
热管的工作原理是基于液体的相变过程,无需外部能源的驱动,仅依靠温度差驱动工作介质的相变和传导。
3. 温度均匀性:
热管能够将热量均匀地传导到整个热管内部,实现温度的均匀分布,避免热点和冷点的产生。
4. 高可靠性和长寿命:
热管内部没有机械运动部件,没有易损件,因此具有较高的可靠性和长寿命。
热管技术在电子冷却中的应用
热管技术在电子冷却中的应用在电子设备发展的过程中,电路板的功率越来越高,需要更高
效的冷却方式来保证设备的功率和寿命。传统的散热方式已经无
法满足需求,因此热管技术作为一种新型的散热方式被广泛应用
于电子设备冷却中。
一、热管技术简介
热管是由吸热剂、汽化空间、冷凝空间和导管四部分组成的热
传输器件。热管内充有高效工质,当电子设备被散热器散热时,
散热器内的高效工质被热蒸发,蒸汽在热管内膜上凝结成液体,
流回到热源,从而形成闭合的热循环。这种热循环的流动,可以
将热从热源迅速传导到散热器,并降低温度,达到了高效的冷却
效果。
二、1. 电源模块冷却
电源模块是电子设备中一个非常重要的组成部分,其内部电子
元件运作过程中会产生大量的热量。使用热管技术进行冷却处理,可以准确地散热并使电源模块的寿命得以延长,同时还能保证电
源模块的安全性。
2. CPU冷却
CPU是电子设备中的核心部件,其运行过程中会产生大量的热量。如果CPU过热,会导致系统崩溃和数据丢失。采用热管技术
进行CPU冷却能够快速地将热量带走并保证CPU的稳定运行。
3. 显卡冷却
显卡是电子设备中的一个非常重要的图像处理部件,其运行过
程中也会产生大量的热量。热管技术在显卡的冷却中发挥了重要
的作用,能快速降温并维持显卡的稳定运行。
4. 光纤通信设备冷却
光纤通信设备是具有高功率密度的设备,在运行时会产生大量
热量,导致光学设备性能下降,短化其寿命。采用热管技术进行
冷却,能够快速地将热量带走,保证光学设备的稳定性能。
三、热管技术在电子设备中的优势
1.高效的冷却效果
热管技术能够将大量的热量迅速地带离热源,保证设备的有效
热管技术的工作原理及在多领域中的应用
热管技术的工作原理及在多领域中的应用
1、热管的基本组成及工作原理
A、热管的组成:
热管主要由主体(一根封闭的金属管)、充注工作介质的内腔和毛细结构(管芯)。在制作时,管内的空气和其他杂物要清除干净,需为真空状态。
B、热管的工作原理:
一个完成的热管,沿轴可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三部分。当热管在工作时,热管的蒸发段受到外界热量影响,此处的工作介质受热蒸发,蒸发后气压迅速升高,由于蒸发段与冷凝段气压不同,蒸发段的蒸汽沿着通道流向冷凝段,冷凝段温度低于蒸发段,于是蒸汽在此处释放热量并冷凝,回落到蒸发段,此时就完成了热量的传递。如此的周而复始,就完成了大量的热量的传递。热管热量的传递是无外力自动发生的,利用工作介质的相变来进行的,通常只要有温差,就能产生热量的传递。由于蒸发段与冷凝段之间是有绝热装置完全隔离开的,因此能够保证热管内的热量不会散失到外界,保证了热量的传递。
2、热管技术的应用
由于热管技术具有很快的传热速度,因此被应用于各个领域。而且在使用过程中,可根据实际使用情况,可通过热管将热源和冷源完全分离开来完成热量的传递,非常的灵活和便捷。
A、在航空航天中的应用
热管技术最早是应用于航天航空中的。航天器在天空中时,向着阳光的一面温度高,背阴面温度较低,温差较大,而利用热管技术,热管的蒸发段从向阳的一面吸收热量,传递到背阴的一面,以此来实现两侧温度的平衡,避免两侧的温差过大,导致航天器出现故障。
B、工业领域中的热回收应用
在工业领域,余热资源非常多,但能够再次进行利用的却很有限,由于技术或资金的原因,导致一些余热资源被浪费掉了。如很常见的烘干或类似的工序,需要先将环境中的空气(即新风)送进反应炉中,经过加温,加热到符合条件的热度后,在进行下一步作业,为保证炉内空气的新鲜和维持一定的压力,需要将作业完后的空气排出,此时排除的空气会带有一定的热量;通过热管技术,对这部分热量进行回收,对新风进行预热,就减少了能源的投入,降低了成本。
热管工作原理
热管工作原理
引言概述:
热管是一种利用液体在内部循环运动传热的热传导器件,具有高效、快速、均匀传热的特点。本文将详细介绍热管的工作原理及其应用。
一、热管结构
1.1 热管壳体:通常为金属材料制成,内部充满工作流体。
1.2 蒸发段:位于热管的一端,液体在此蒸发成气体。
1.3 冷凝段:位于热管的另一端,气体在此冷凝成液体。
二、热管工作原理
2.1 蒸发:热管的蒸发段受热后,液体吸收热量蒸发成气体。
2.2 运动:气体在热管内部产生对流运动,将热量传递到冷凝段。
2.3 冷凝:气体在冷凝段散热后,冷凝成液体,完成热量传递循环。
三、热管的应用领域
3.1 电子散热:热管可用于电子设备的散热,提高散热效率。
3.2 温度调节:热管可用于调节温度,保持设备稳定工作。
3.3 空调制冷:热管在空调中的应用可提高制冷效果,节能环保。
四、热管的优势
4.1 高效传热:热管传热效率高,传热速度快。
4.2 均匀传热:热管能够实现均匀传热,避免局部过热。
4.3 结构简单:热管结构简单,易于创造和维护。
五、热管的发展前景
5.1 新材料应用:随着新材料的应用,热管的传热效率将进一步提升。
5.2 智能化应用:热管在智能设备中的应用将更加广泛,提高设备性能。
5.3 绿色环保:热管的节能环保特性将使其在未来得到更广泛的应用。
总结:
热管作为一种高效的热传导器件,在电子散热、温度调节、空调制冷等领域具有重要应用价值,其优势在于高效传热、均匀传热和结构简单。随着新材料和智能化技术的发展,热管的应用前景将更加广阔,为节能环保做出贡献。
热管技术
12
2.4.热管的基本特性
(1)很高的导热性
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。
(2)优良的等温性
热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,温降亦 很小,因而热管具有优良的等温性。
(3)热流密度可变性
热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积,这样即可以改变热流密度。
4
第二章
2.1热管的组成
热管及其特性
热管:是一种传热性极好的人工构 件。常用的热管由三部分组成:主 体为一根封闭的金属管(管壳), 内部空腔内有少量工作介质(工作 液)和毛细结构(管芯),管内的 空气及其他杂物必须排除在外。热 管工作时利用了三种物理学原理:
⑴在真空状态下,液体的沸点降低; ⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多; ⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液 体流动。
cpu热管散热原理
cpu热管散热原理
CPU热管散热原理是一种采用热管技术进行散热的方法。热管由内外两个不同材质的金属管组成,内管内部为蒸汽介质,外管则用于扩散热量。其工作原理如下:
首先,在CPU上方安装一个散热器,并将热管的一端连接到散热器上,这样热量可以进入热管。
当CPU运行时,产生的热量导致热管内的蒸汽介质加热,转化为高温蒸汽。
由于高温蒸汽的物理特性,它会垂直上升,并将热量带入到热管的另一端,即散热器。
在散热器中,通过散热片的扩散,热量得以分散并传递到周围空气中。
同时,由于蒸汽在冷却后会变为液态,热管的其他部分会将液态冷凝物重新输送回CPU,形成一个闭环循环。
通过这种方式,CPU的热量可以高效地从核心区域传导到散热器的冷却部分,从而实现有效的散热。
值得注意的是,由于热管的特性,散热器和CPU之间的物理距离并不会影响散热效果,因此热管散热系统能够在较小的物理空间内提供出色的散热效果。
总结起来,CPU热管散热原理通过利用热管内的蒸汽传导热量,将热量从CPU核心区域传递至散热器,再通过散热器的冷却实现散热。这种技术能够高效、均匀地将CPU的热量散发,从而保持CPU的稳定性和可靠性。
CPU散热解析热管散热技术
CPU散热解析热管散热技术
CPU散热效果翻倍提升深入解析热管散热技术虽然液氮、干冰、水冷散热
器有着非常不错的散热效果,不过操作复杂,并不适合普通的消费者。而风冷
散热器又无法满足普通玩家的超频需求,热管散热器凭借着不错的散热性能成
为市场中倍受关注的产品。那么热管散热器的散热原理是什么?与普通的风冷散热器相比能带来多大的散热效果,购买热管散热器需要注意哪些事宜?接下来,笔者通过此篇文章,为大家揭开热管散热器的神秘面纱。一、热管散热技术解
析热管技术的原理其实很简单,就是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。
将铜管内部抽真空后充入工作流体,流体以蒸发--冷凝的相变过程在内部反复
循环,不断将热端的热量传至冷却端,从而形成将热量从管子的一端传至另一
端的传热过程。典型的热管是由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽到的负压
后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加
以密封。管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可
以在两段中间布置绝热段。当热管的一端受热时,毛细芯中的液体蒸发汽化,
蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛
细力的作用流回蒸发段。如此循环不已,热量由热管的一端传至另一端。热管
散热器(4根热管)采用热管的散热器比起传统的风冷散热器有成倍的效能提升,打破了风冷极限。热管还可以让散热器设计成任何形状,不必再担心与其他配
件发生干涉。热管在热传递上的高效能,也让设计者不必大量采用价格昂贵的
铜材,只需轻薄的铝片帖合热管外壁,既能达到理想散热性能。一根热管的基
热管散热器技术原理
热管^热器技术原理
现在的CPU、显卡、硬盘,甚至主板芯片组的发热量都大得惊人。普通风冷散热器已经发展到极限了,要想继续提高散热性能只能寻求新的散热技术。好在业界早已开发出诸如热管、液冷、半导体制冷等技术。虽然这些技术里不乏高性能得散热方式,但是最贴合实际应用的还非热管莫数了。
热管应用于PC上还是近几年里的事,真正开始普及也就一年左右。随着热管技术的成熟和大规模使用,现在的热管散热器已经走下神台,价格也是一落千丈,从最初的500以上,到现在不足百元的售价,的确让很多玩家为止欣喜。但是,你知道为什么同样的热管散热器价格会有从几千元到几十元这么大的差价么?
你知道热管散热器里面的各种技术和制造工艺么?下面我就和大家一起探讨一
下关于热管散热器的方方面面。
热管是一种具有极高导热性能的传热元件1964年发明于美国洛斯-阿洛莫斯国家实验氢L os Alamos National Laboratory)并在上世纪60年代末达到理论研究高峰于70年代开始在工业领域大量应用。它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量,具有极高的导热性,高达纯铜导热能力的上百倍,有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器,将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。
-TH€RMACOR€ Heat Pipe
Notu tt dt Iht? watur 打由白hsal 即白will svaporaba
atbetow 1 co u C 血白l口iht low pre骷LI怕i •馅i曲tM haal
pipd.
电子设备的热管理技术
电子设备的热管理技术
随着科技的发展,电子设备在我们生活中扮演着日益重要的角色。
从智能手机到笔记本电脑,从家庭电器到工业设备,电子设备已经成
为了我们不可或缺的一部分。然而,电子设备在工作过程中产生的热
量也成为一个令人头疼的问题。过热不仅会导致设备性能下降,还可
能损坏设备甚至引发安全隐患。因此,热管理技术成为电子设备设计
中不可忽视的一部分。
热传导技术是电子设备热管理的基础。热传导是指热能在物质中的
传递过程,通过将设备产生的热量迅速传导到周围环境中,可以维持
设备的工作温度在可接受范围内。在电子设备中,常见的热传导技术
包括散热片、导热胶和导热硅酮等。散热片作为一种挡板,可以有效
地从设备中吸收热量并将其传导到散热器中,进而通过风扇等方式将
热量散发出去。导热胶和导热硅酮则通过填充材料间的微小隙缝,提
高热传导效率,使热量更快速地散发。
除了热传导技术,散热器也是电子设备热管理中重要的一环。散热
器是一种利用气体或液体传热原理的设备,通过增大表面积或增强传
热介质的流动,提高热量的散发效果。常见的散热器有散热风扇和散
热水冷头两种。散热风扇通过不断循环环境空气,从而加速散热效果。而散热水冷头则利用水的高热导率和流体的特性,将热量通过水流传
递到散热器中,并通过水泵循环将热量带走。
另一种常见的热管理技术是热管技术。热管是一种传热元件,由内
部介质、外部壳体和吸湿剂组成。热管通过利用液态物质(通常是低
沸点的液态金属)在内部的循环运动,快速将热量从热源处传到冷却区域,从而实现热量的有效传递和散发。与传统的热传导技术相比,热管技术具有传热效率高、传热距离远、结构紧凑等优势。
带铜管的散热器原理
带铜管的散热器原理
带铜管的散热器是一种常见的散热设备,它的原理主要通过传导、对流和辐射来实现散热。
首先,散热器的铜管是通过热导性材料与散热片连接,用来传导产生热量的元件的热量。当散热器连接到产生热量的源头,如电脑CPU,热量将通过铜管传导到铜管表面。
其次,一旦热量传导到铜管表面,散热器的散热片将通过对流来加快热量的散发。散热片通过与周围空气接触,使热量从铜管表面转移到周围的空气中。对流过程中,散热器通常会采用鳍片结构,以增加表面积,从而提高热量的散发效率。
最后,散热器通过辐射来散发剩余的热量。辐射是指散热器表面通过电磁波的方式向周围空间发射热能。铜管表面的高温会向周围空间辐射热能,从而进一步降低散热器的温度。
总的来说,带铜管的散热器通过传导、对流和辐射这三种方式来实现热量的散发,从而保持产生热量的元件的温度在一个合理的范围内。铜管作为传导热量的通道,能够快速将热量传递给散热器的散热片,提高散热效率。
热管原理
热管原理
萧潜,天堂羽,唐家三少,撒冷,玄雨
一、热管简介
热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,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,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
热管图示
从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?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。从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。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。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,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。
热管,是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到类似冰箱压缩机制冷的效果。具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向酌可逆性、可远距离传热、恒温特性(可控热管)、热二极管与热开关性能等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。由于其特殊的传热特性,因而可控制管壁温度,避免露点腐蚀。但价格相对较高。
笔记本热管散热器原理
笔记本热管散热器原理
热管散热器是一种利用热传导和相变原理进行热量传递和散热的装置。它由一根内腔充满工作介质的金属管和散热片两部分组成。
热管的工作介质通常是低沸点的液态物质,如水、乙醇或氨等。热管被放置在笔记本电脑的散热部件上,其中一端与热源接触,如CPU或GPU,另一端与散热片相连。
当热源部件产生热量时,热管内的工作介质会吸收热量并在低压下蒸发。蒸发后的工作介质气体会在热管内传输到散热片部分,并在那里冷凝成液态。液态工作介质会释放掉热量,然后再次回到热源部件处。
这样,热管内的工作介质形成了一个循环,通过传导和相变的方式将热量从热源传输到散热片,实现了热量的高效散热。
热管散热器的优势在于其高效的热传导和散热能力。相比传统的散热铜管或风扇散热器,热管散热器具有更好的散热性能和更低的噪音水平。由于其结构紧凑,热管散热器也可以更好地适应笔记本电脑这样的小型设备。
然而,热管散热器也有其局限性。首先,热管散热器的散热效果会受到环境温度和散热片的散热能力的限制。其次,热管散热器的成本较高,这也限制了其在一些低成本设备中的应用。
总的来说,热管散热器通过利用热传导和相变原理,可以实现
高效的热量传输和散热。尽管存在一定的局限性,热管散热器在笔记本电脑等小型设备中仍然具有广泛的应用前景。
热管的cpu散热器原理
热管的cpu散热器原理
CPU散热器中的热管是一种利用相变热传导的热传导组件。
热管由内外两层金属管壳、工作介质和吸附剂组成。
热管的工作原理主要分为蒸发、传导和冷凝三个阶段。首先,内管壳中的吸附剂在高温下蒸发成为高温高压的工作介质气体。然后,该气体通过内外两层金属管壳之间的吸附剂层传导到远离热源的地方。在传导的过程中,工作介质气体释放热量并逐渐降温。最后,气体在远离热源处的低温区域冷凝成为液体,并通过重力作用流回至热源部分,完成热回输。
热管的主要特点是热传导效率高、热阻低、可靠性高。通过利用气体相变时释放和吸收热量的特点,热管能够以高效的方式将热量从CPU导出。此外,由于热管内部没有流动部件,使
用寿命较长且不易损坏。
在CPU散热器中,通过将热管与散热片紧密结合,可以有效
地将散热片上的热量传递给散热器,从而增加散热效果。散热片的设计通常采用多片翅片,以增加表面积和散热效果。当热量通过热管传导到散热片上后,通过自然对流或风扇等辅助散热方式将热量散发到空气中。
总体而言,热管作为CPU散热器的核心部件,能够高效地将CPU产生的热量传导出去,保持CPU的正常工作温度,确保
计算机系统的稳定性和可靠性。
热管散热器用途
热管散热器用途
热管散热器是一种新型的被动式散热技术,可以通过利用热管中的相变传热机理,将CPU或其他电子元件产生的热量在散热器中快速传输并散发。相比于其他散热器,热管散热器具有高效散热、低噪音、易安装等优点,因此在很多领域得到了广泛的应用。
首先,热管散热器被广泛应用于计算机CPU散热。计算机CPU是计算机的核心组成部分,因此其稳定性和安全性是非常重要的。当CPU运行时产生的热量无法及时散发时会导致CPU温度升高,甚至可能导致设备损坏。采用热管散热器可以有效地降低CPU的温度,保障计算机的正常运行,并且大大提升了设备的稳定性和安全性。
其次,热管散热器也广泛应用于LED照明散热。LED照明在现代生活中应用越来越广泛,但是在大功率LED照明中,由于其长时间发出的高热量,必须采用散热器将产生的热量散发。热管散热器的高效散热特性可以更好地保护LED灯的寿命和稳定性,防止设备短路或其他故障。因此,热管散热器在LED灯具中得到了广泛应用。
同时,热管散热器还广泛应用于太阳能集热器散热。太阳能集热器是利用太阳热能生产热水或加热房屋、游泳池等的设备。因为太阳能集热器需要在阳光下长时间工作,同时其工作温度也非常高,采用热管散热器可以大大提高太阳能集热器的效率和稳定性,更好地保护设备的生命和可靠性。
除了上述应用外,热管散热器还被广泛应用于工业电子设备、医疗设备等领域。随着科技的不断进步,热管散热器将会在更多领域得到应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
[散热原理——热管技术]
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,通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。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。
正是因为有热管技术的民用化,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
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。圣保罗散热器热传递有3种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
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。
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。热管的导热过程具有很高的热传导性能,与金属相比,单位重量的热管可多传递几个数量级的热量,并且具有优良的等温性和热开关性能,特别适用于高精密散热环境。
高速度的热传导效果:
-重量轻且构造简单。
-温度分布平均,可作均温或等温动作。
-热传输量大。热传送距离长。
-没有主动元件,本身并不耗电。
-可以在无重力力场的环境下使用。
-没有热传方向的限制,蒸发端以及凝结端可以互换。
-容易加工以改变热传输方向。
-耐用、寿命长、可靠,易存放保管。
热管的制作工艺
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:
-工作流体选定:非燃性、操作温度、热传量、容许热阻、经济性。
-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)。
-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)。
-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。-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)。
-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。
其他特性限制
在热传输上,热管也有一些限制:
-黏性限制:低温的蒸气流动黏性力。
-音速限制:蒸气流达音速的塞流现象。
-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。
-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。
-沸腾限制:所有流体都达沸腾汽化时,会降低传热的能力。
热导管的确传热效率会比铜/铝要好N倍,但是其中成功与失败的重要因素就是接口与后端把热带出的部分。普遍来说,目前都是以铜底板作底中间用锡膏作介质与热导管接触,然后过回焊炉之后,铜底板就会与热导管密合,这边就会成为受热端;而散热端就是另一端以穿鳍片的方式将鳍片固定其上,在配合风扇将热带出鳍片到空气中。
所以这种圣保罗散热器的要点就是:
1.铜片底板要薄,且底板与热管的密合度要高,以减少CPU CASE到热导管之间的热阻。
2.导管最好设置在CPU DIE位置的上方,以减少CPU CASE到热导管之间的热阻。
3.散热端的鳍片要多,且与热管密合度高,原因也是为了减少热管到空气之间的热阻。
4.风扇吹出的热气一定要快速且有效的带出机壳之外,以免增加整体热阻。
5.风扇入口的空气温度不可太高,以免增加整体热阻。