扩散焊吸液芯结构对热管传热性能的影响
烧热吸液芯热管
烧热吸液芯热管
一、热管简介
热管是一种利用液体在管内循环实现热量传递的元件，具有高效、紧凑、可靠等优点。
它主要由管壳、吸液芯和工质组成。
在各种热管中，吸液芯热管具有较强的传热性能和较高的热稳定性。
二、吸液芯热管的工作原理
吸液芯热管的工作原理主要是利用毛细作用力，将工质从热源端输送到冷源端。
当热管的一端受热时，工质蒸发，蒸汽通过吸液芯管道到达冷端，在冷端放热凝结成液体，然后依靠毛细作用力回流到热端，形成循环。
三、烧热吸液芯热管的制作方法
制作烧热吸液芯热管主要分为以下几个步骤：
1.选择合适的管壳材料，如铜、铝等；
2.制备吸液芯材料，如不锈钢纤维、铜纤维等；
3.将吸液芯材料放入管壳内，并填充工质；
4.密封管壳两端，防止气体泄漏；
5.将热管安装在需要传热的设备上。
四、热管的应用领域
热管广泛应用于各种工业领域，如电子设备、太阳能集热、石油化工、航空航天等。
特别是在高热流密度、空间受限的场合，热管具有显著优势。
五、热管的优缺点
优点：
1.传热性能高，热阻小；
2.热稳定性好，能承受较大温度梯度；
3.结构紧凑，占地面积小；
4.材料选择多样，适应性强。
缺点：
1.制造和安装成本相对较高；
2.对工质的要求较高，有些工质有毒或易燃；
3.在高温、高压环境下的性能可能会受到影响。
六、提高热管性能的途径
1.选用高性能的工质；
2.优化吸液芯材料和结构；
3.改进热管的制造工艺；
4.采用新型管壳材料。
通过以上分析，我们可以看到烧热吸液芯热管在传热领域的巨大潜力。
焊接工艺对焊接结构热学性能的影响
焊接工艺对焊接结构热学性能的影响焊接是一种常用的金属连接方法，通过加热和压力使工件结构连接在一起。
焊接工艺对于焊接结构的质量和性能有重要的影响，其中之一就是焊接结构的热学性能。
本文将探讨焊接工艺对焊接结构热学性能的影响，并分析其原因。
1. 焊接工艺对焊接结构热传导性能的影响焊接工艺中的热输入和热量分布会直接影响焊接结构的热传导性能。
在焊接过程中，焊接电弧或火焰的热能会导致焊接区域温度的升高，从而导致热传导和热扩散的现象。
不同焊接工艺的热量输入和热量分布会使焊接接头的热传导性能有所不同。
以电弧焊为例，电弧的热能主要集中在电弧区域，由于电弧焊的热输入较大，电弧区域的温度较高，导致热传导性能较差。
而激光焊则是通过激光束直接照射焊接区域，热能聚焦度高，使得焊接结构的热传导性能较好。
2. 焊接工艺对焊接结构热膨胀性能的影响焊接结构在受到热能输入时，由于温度升高，会发生热膨胀现象。
不同焊接工艺的热输入和热分布会导致焊接结构的热膨胀性能有所不同。
在焊接过程中，热输入较大的焊接工艺，如电弧焊，会使焊接区域温度升高较快，导致焊接接头的热膨胀较大。
而热输入较小的焊接工艺，如激光焊，则能够更好地控制焊接区域的温度，使得热膨胀现象相对较小。
3. 焊接工艺对焊接结构热应力性能的影响焊接过程中的热输入和热分布还会导致焊接结构内部产生热应力。
不同焊接工艺的热输入和热分布会使焊接结构的热应力性能有所不同。
在高温条件下，焊接结构受热收缩不均匀，会产生内部应力，形成焊接接头的热应力。
热输入较大的焊接工艺，如电弧焊，由于热输入较大，会使得焊接接头的热应力较大。
而热输入较小的焊接工艺，如激光焊，则能够减少焊接接头的热应力的产生。
4. 焊接工艺对焊接结构热影响区域的影响焊接工艺不同的焊接区域受到热效应的影响程度也不同。
不同焊接工艺对焊接结构热影响区域的影响也会导致焊接结构的热学性能有所不同。
电弧焊的热影响区域相对较大，热输入较大，导致焊接结构的热影响区域较大。
纳米修饰吸液芯超薄平板热管的传热特性
纳米修饰吸液芯超薄平板热管的传热特性刘昌泉;尚炜;赵举贵;纪献兵;吴新明;徐进良【摘要】A new type ultra-thin flat heat pipe (UTFHP) with a total thickness of 1.30 mm was prepared by using multiscale composite structures composed of porous layer (PL) and porous wire (PW) as wicks. After chemical modification treatment, the nanostructures modified the surface of the wick, which had super-hydrophilic properties. The thermal performance of UTFHP was investigated with deionized water used as the working fluid. The effects of the nanostructures, filling ratios and inclination angles on thermal properties of UTFHP were analyzed at different heating powers. The results show that the nanostructures can greatly increase the critical heat flux (CHF) and reduce the total thermal resistance of UTFHP when the filling ratio is 25％. Compared with the sample without nano, the CHF is increased by 255％ and the minimum total thermal resistance is reduced by 43.2％ at the horizontal angle. In addition, when the filling ratio is low, the nanostructures can reduce the thermal resistance of condensation in the entire heating power range but increase the thermal resistance of the evaporator because of greater flow resistance at low heating power. But the nanostructures inhibit the heat transfer performance of UTFHP when the filling ratio is relatively high. The inclination angles effectively influence the heat transfer characteristics. When the evaporation section is located directly below the condensation section, the thermal performance of UTFHP is optimal. The unmodified andmodified heat pipes both have great heat transfer performance, the maximum heating power is 83.7 and 44.3 W respectively.%研制了一种总厚度为1.30 mm的新型超薄平板热管(UTFHP),其内部吸液芯是多孔介质底层(PL)和多孔介质丝(PW)组成的多尺度复合结构.经过化学改性处理,吸液芯表面生成纳米结构,具有超亲水特性.对热管的热性能进行实验研究,分析纳米结构、充液比以及角度对热性能的影响.结果表明,充液比为25％时,与未改性的热管相比,改性热管的临界热通量(CHF)提高了255％、总热阻最大可降低43.2％;纳米结构降低了冷凝段热阻,但在小功率时增大了蒸发段热阻.在高充液比时,纳米结构抑制热管的传热性能.角度对热管的热性能影响较大,当蒸发段位于冷凝段的正下方时,热管的热性能最佳.未改性和改性的热管都具有良好的传热特性,最高功率分别为83.7和44.3 W.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)012【总页数】9页(P4508-4516)【关键词】超薄平板热管;多尺度;多孔介质;纳米结构;热性能;相平衡;充液比;倾角【作者】刘昌泉;尚炜;赵举贵;纪献兵;吴新明;徐进良【作者单位】华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京 102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京 102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京 102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京 102206;华北电力大学低品位能源多相流与传热北京市重点实验室,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TK172.4;TK124近年来，电子器件朝着微型化、集成化、高性能方向快速发展[1-2]，热通量越来越高，其性能受到散热能力的制约[3-4]，高热通量电子器件的散热问题已成为当今行业密切关注的问题[5]。
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响0 前言铝合金因其熔点低、密度小、塑性好等优点在航空航天、汽车、船舶、机械制造及化学工业中大量应用［1］。
例如，在电子设备热控制技术中广泛应用的散热冷板多采用铝合金制造［2］。
由于铝与氧亲和力较大，在空气中极易与氧形成一层致密的Al2O3薄膜，熔点高达2 050℃，在焊接过程中会阻碍金属之间的良好接触，并容易造成夹渣、气孔等缺陷［3－4］。
同时，铝合金的导热系数较大，焊接时产生热裂纹的倾向也较大。
因此，传统的熔焊方法不能获得满意的铝合金焊接接头，而扩散焊恰好可以弥补这一不足之处。
扩散焊接时，原子中的电子发生迁移和相互作用，形成相应的离子键、金属键或共价键，最终形成牢固的焊接接头［5－8］。
鉴于此，采用真空扩散焊接方法实现对铝合金的焊接，讨论焊接工艺参数(包括焊接温度、保温时间和焊接压力)对焊接接头性能的影响，研究铝合金扩散焊工艺与性能之间的关系，为铝合金的扩散焊提供试验指导。
1 试验材料及方法铝合金扩散焊试验采用的母材为6063，其金相组织主要为α-Al 固溶体，如图1所示。
固相扩散焊不采用中间层金属，瞬间液相扩散焊采用纯铜作为中间层金属。
铜箔的厚度约为25 μm，试验之前进行精细打磨并压平。
根据运行维护费计算方法，桃花山镇农民用水者协会末级渠系年运行维护费为7.16万元，调关镇农民用水者协会和东升镇农民用水者协会的末级渠系年运行费用合计为5.96万元。
扩散焊试验在氩气气氛保护的电阻炉内进行，真空度为6．0×10－1Pa，加热平均升温速度为10℃/min，加热至连接温度后，开始计保温时间，保温至预定时间后，试样随炉冷却至100℃取出。
图1 母材金相组织在焊接试验之前对铝合金表面及Cu箔片表面进行去氧化皮处理。
将母材试样待连接面、中间层箔片表面依次在800号、1 200号、2 000号金相砂纸上打磨，再将其放入盛有丙酮溶液的H66005型超声波清洗仪中清洗，以确保表面平整光洁。
高分子扩散焊原理
高分子扩散焊原理高分子扩散焊是一种常用于金属材料的连接工艺，其原理是通过高温和压力将金属材料与高分子材料结合在一起。
该方法可以在不使用焊接材料的情况下实现金属材料的连接，因此在一些特殊应用中非常有价值。
高分子扩散焊的原理非常简单，主要包括两个步骤：高温和高压。
首先，在高温环境下，金属表面会生成一层氧化膜，而高分子材料的表面也会变得柔软，这样金属和高分子材料之间就有了更好的接触性。
然后，在施加压力的同时，金属和高分子材料之间的分子开始扩散，相互结合，形成一个坚固的连接。
通过控制温度、压力和时间等参数，可以实现理想的连接效果。
高分子扩散焊具有许多优点。
首先，它可以在不使用焊接材料的情况下实现金属材料的连接，避免了传统焊接方法中可能出现的气孔、夹杂物和焊缝等问题。
此外，该方法简单易行，操作灵活，适用于各种形状和材料的金属连接。
而且，由于不需要额外的焊接材料，因此可以节约成本。
最重要的是，高分子扩散焊所形成的连接具有很高的强度和密封性，可以满足许多特殊应用中的要求。
然而，高分子扩散焊也存在一些限制。
首先，由于高温的使用，材料的选择会受到一定的限制，需要保证金属和高分子材料的熔点差异不过大。
其次，在连接过程中需要严格控制温度、压力和时间等参数，以确保连接质量。
同时，该方法在连接高分子材料时可能会对其导热性能产生一定的影响，需要在设计中进行考虑。
总的来说，高分子扩散焊是一种价值非凡的金属连接工艺。
通过高温和压力，可以在不使用焊接材料的情况下实现金属与高分子材料的结合，形成坚固的连接。
该方法操作简单灵活，适用性强，并具有较高的连接强度和密封性。
然而，需要注意材料选择和参数控制，以确保连接质量。
希望本文对您了解高分子扩散焊的原理和应用有所帮助。
新型组合式吸液芯高温热管传热性能试验研究
第42卷第5期2013年5月热力发电T H E R M A I，PO W E R G E N E R A T I O NV01．42N o．5M av．2013[摘新型组合式吸液要][关键词] [中图分类号] [-D O I编号]吣-44-高温热传热性能试验研究白德1，张1．国核电力规划设计研2．南京工业大学能源学红2，许究院，北京辉2100095院，江苏南京210009管设计了1种新型组合式热管吸液芯，并搭建了热管性能测试系统，以研究工作倾角及输入交变热流对该型吸液芯高温热管传热性能的影响。
结果表明，与普通三角沟槽吸液芯的高温热管相比，组合式吸液芯高温热管可在0。
、25。
和45。
的倾角下正常工作，其管壁温度的均温性较好，当量导热系数随输入交变热流的增加而增加较大，而三角沟槽由于无法提供足够的毛细抽力，限制了高温热管在大倾角工作条件下的传热性能。
吸液芯；组合式；高温热管；三角沟槽；当量导热系数；传热性能T K l72．4[文献标识码]A[文章编号]10023364(2013)050059—0510．3969／j．i ssn．1002—3364．2013．05．059E xpe r i m ent a l s t udy on heat t r ans f er per f or m ance of a new t ypehi gh t e m per at ur e heat pi pe w i t h com bi ned w i ckB A I T on91，Z H A N G H on92，X U H ui21．S t at e N u c l ea r E l ect r i c P ow er P l a nni ng D es i gn＆．R e se ar ch I nst i t ut e，B ei j i ng100095．C hi na2．C ol l ege of Ene rgy，N anj i ng U ni ver s i t y of Tec hnol ogy．N anj i ng210009，J i angs u P r ov i nc e，C h i naA bs t r a c t：To i n vest i gat e t he i nf l uence of w or ki ng i ncl i nat i on a ngl e and al t er nat i ng he at f l ux on t he hea t t r a nsf er per f or m ance of hi gh t em per at ur e he at pi pe，a new com bi ned w i ck w a s des i gned and t he hea t pi pe per f or m ance t es t s ys t em w a s c ons t r uc t ed．The e xpe r i m ent al r es ul t s s how e d t hat，com pa r ed w i t h t he hi gh t em per at ur e hea t pi pe w i t h r e gul ar t r i a ngl e gr ooved w i c k，t he on e w i t h t he com b i ned w i ck c an w or k norm al l y a t i ncl i nat i on a ngl e of0。
焊接过程中的元素迁移与扩散行为研究
焊接过程中的元素迁移与扩散行为研究焊接是一种常见的金属加工方法，通过高温加热，使金属材料熔化并连接在一起。
在焊接过程中，元素迁移和扩散行为是一个重要的研究领域。
本文将探讨焊接过程中的元素迁移和扩散行为，并分析其对焊接质量和性能的影响。
在焊接过程中，高温下的金属熔池中，元素迁移和扩散是不可避免的现象。
元素迁移是指在焊接过程中，由于热量和流动力的作用，金属材料中的元素会从一个区域迁移到另一个区域。
而元素扩散则是指元素在金属材料中的自由运动，从高浓度区域向低浓度区域扩散。
元素迁移和扩散行为对焊接质量和性能有着重要的影响。
首先，元素的迁移和扩散会导致焊接接头中的成分变化，从而改变了焊接接头的化学成分。
这可能导致焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能等方面的变化。
其次，元素的迁移和扩散还会影响焊接接头的晶体结构和晶界特性。
这可能导致焊接接头在应力下产生晶界腐蚀、晶界断裂等问题。
为了更好地理解焊接过程中的元素迁移和扩散行为，研究人员进行了大量的实验和理论研究。
实验上，他们通过使用高分辨率的电子显微镜和化学分析技术，观察和分析焊接接头中元素的分布和变化。
理论上，他们建立了各种模型和数学方程，用于描述元素迁移和扩散的机制和规律。
研究结果表明，焊接过程中的元素迁移和扩散行为受多种因素的影响。
首先，焊接温度是影响元素迁移和扩散的关键因素。
较高的焊接温度会加速元素的迁移和扩散速率。
其次，焊接材料的化学成分和晶体结构也会影响元素迁移和扩散的行为。
不同材料之间的化学反应和晶体缺陷会改变元素迁移和扩散的路径和速率。
此外，焊接过程中的焊接速度、焊接压力以及焊接气氛等因素也会影响元素迁移和扩散的行为。
例如，较高的焊接速度和压力可能会导致元素迁移和扩散的不均匀性，从而影响焊接接头的质量。
而不适当的焊接气氛可能会引入杂质元素，进一步影响焊接接头的性能。
综上所述，焊接过程中的元素迁移和扩散行为是一个复杂而重要的研究领域。
深入研究元素迁移和扩散的机制和规律，对于提高焊接接头的质量和性能具有重要意义。
高温热管 吸液芯形式
高温热管吸液芯形式
高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
高温热管是一种高效的传热元件，能够将热量快速传递，广泛应用于各种高温环境下的热控制和热管理。
在高温热管中，吸液芯起着关键的作用，其形式直接影响到热管的性能和可靠性。
高温热管吸液芯形式的种类较多，常见的主要有：
1.网状吸液芯：由金属网或非金属网构成的吸液芯，液体在网状结构中流动，
实现热量的传输。
2.片状吸液芯：由金属片或非金属片叠合构成的吸液芯，液体在片层之间的
空隙流动。
3.烧结吸液芯：通过金属粉末烧结形成的多孔吸液芯，液体在多孔结构中流
动。
4.泡沫吸液芯：由金属或非金属泡沫制成的吸液芯，液体在泡沫的孔洞中流
动。
这些吸液芯形式各有特点，适用于不同的高温热管应用场景。
选择合适的吸液芯形式需要根据实际需求，如工作温度、压力、传热效率等因素进行综合考虑。
总之，高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
常见的吸液芯形式包括网状、片状、烧结和泡沫等类型。
在实际应用中，选择合适的吸液芯形式是确保高温热管性能和可靠性的关键。
热管吸液芯材料范文
热管吸液芯材料范文热管是一种能够高效传导热量的器件，它通常由热管壳体、蒸发段、冷凝段和吸液芯材料组成。
吸液芯材料是热管中的关键部件之一，它起着将液态工质吸收并输送至蒸发段的作用。
本文将对热管吸液芯材料进行详细介绍。
吸液芯材料是热管中的一个重要组成部分，它主要用于吸收液态工质并输送至蒸发段。
吸液芯材料通常需要具备以下特性：1.润湿性：吸液芯材料需要具有良好的润湿性，能够有效吸附液态工质并将其传输至蒸发段。
2.高孔隙率：高孔隙率可以提高吸液芯材料的液态工质吸收能力，增加液态工质的贮存容量。
3.良好的导热性：吸液芯材料需要具备良好的导热性能，以便将热量传递至蒸发段。
4.抗腐蚀性：吸液芯材料通常需要具备一定的抗腐蚀性能，以适应不同工作环境的需求。
目前常用的吸液芯材料主要有：1.非织造材料：非织造材料是一种由纤维组成的复合材料，具有良好的润湿性和高孔隙率。
这种材料适用于传输液态工质，但导热性能较差，不适用于对导热性要求较高的场合。
2.金属泡沫：金属泡沫是一种由金属锻造而成的材料，具有良好的导热性和较高的孔隙率。
金属泡沫可以承载大量液态工质，并将其传输至蒸发段，适用于对导热性要求较高的场合。
3.毛细吸附材料：毛细吸附材料是一种由纤维组成的材料，具有良好的润湿性和高孔隙率。
这种材料通过毛细作用将液态工质吸附并传输至蒸发段。
在选择吸液芯材料时，需要根据具体应用场景和工作条件来进行选择。
如果对导热性能要求较高，可以选择金属泡沫材料；如果对导热性能要求不高，可以选择非织造材料或毛细吸附材料。
总之，吸液芯材料在热管中起着重要的作用，它能够将液态工质吸收并传输至蒸发段，是热管高效传导热量的关键部件之一、在选择吸液芯材料时，需要考虑其润湿性、孔隙率、导热性和抗腐蚀性等特性，根据具体应用场景和工作条件进行选择。
fluent 扩散分数对传热的影响
fluent 扩散分数对传热的影响
流动扩散是指物质通过流动的方式传播，并随之进行扩散。
在传热过程中，流体的流动性质对传热的影响是很重要的。
首先，流体的流动可以增强传热过程中的对流传热。
当流体流动时，它会带走局部热量，同时将较冷的流体带到热源附近。
这种带走和传送的过程使热的传导得以较好的发挥，从而加速热量传递速率。
其次，流体的流动还可以改变传热界面上的热负荷分布，提供更大的传热面积。
当流体与界面接触时，会形成较薄的热边界层，这个边界层的存在会阻碍传热过程。
然而，当流体流动时，它会带动热边界层的重新形成，从而提供新的传热界面。
这样一来，传热面积增大，传热速率也会增加。
最后，流体的流动还可以改变传热过程中的对流热阻和温度梯度分布。
在无流动情况下，热量会通过传导的方式从高温区传递到低温区。
而当流体流动时，它会使得高温区的热量被更迅速地带走，从而减小了热阻的大小。
同时，流体流动还可以使温度梯度较为均匀地分布在整个传热系统中。
因此，流体的流动可以显著地增加传热速率，提高传热效率。
这也是为什么在许多传热设备中都会使用液体或气体作为传热介质的原因之一。
烧热吸液芯热管
烧热吸液芯热管在现代科技领域，热管理论和产品在各种设备和系统中发挥着至关重要的作用。
其中，吸液芯热管（Heat Pipe）作为一种高效的热传导器件，备受瞩目。
本文将为您介绍吸液芯热管的相关知识，包括其工作原理、优点及应用场景，并在最后为您提供一些使用和维护的热管建议。
一、热管简介热管是一种利用毛细作用原理进行热量传递的器件。
它主要由管壳、吸液芯和工质组成。
在吸液芯热管中，工质在管壳内不断循环，通过毛细作用将热量从热源处传输到散热器，从而实现热量的散发。
二、吸液芯热管的工作原理吸液芯热管的工作原理主要依赖于毛细作用。
当热管的一端受热时，工质蒸发进入吸液芯中的毛细结构。
随着热量继续传递，蒸汽在吸液芯中上升，并在散热器处冷凝成液体。
液体随后沿毛细结构流回热源端，完成一次热传导过程。
三、烧热吸液芯热管的优点1.高热传导效率：相较于传统的导热材料，热管具有更高的热传导性能，能够在较短距离内传递大量热量。
2.结构紧凑：吸液芯热管的体积小、重量轻，便于集成到各种设备和系统中。
3.耐高温：热管可承受高温环境，适用于高温应用场景。
4.可靠性高：热管在恶劣环境下仍能保持稳定的工作性能，具有较长的使用寿命。
四、应用场景吸液芯热管广泛应用于各种电子产品、工业设备和交通运输领域，如计算机处理器、显卡、通信基站、太阳能光伏发电系统、高铁等。
五、热管的维护与使用注意事项1.保持热管清洁：避免尘埃和污垢影响热管的传热性能。
2.确保热管间距合理：合理的间距有利于热管的散热效果。
3.选用优质工质：优质工质可以提高热管的热传导性能和使用寿命。
4.避免热管弯曲或损坏：弯曲或损坏的热管可能导致热量传递受阻，影响设备性能。
总之，吸液芯热管作为一种高效、可靠的热传导器件，在现代科技领域具有重要地位。
扩散焊中间层作用
扩散焊中间层作用
扩散焊是一种常见的焊接方法，它通过高温下使两个材料表面扩散混合从而实现焊接。
在这个过程中，中间层的作用非常重要。
中间层是指位于两个材料表面之间的一层材料。
它在扩散焊中起到了很多关键作用。
首先，中间层可以起到缓冲作用，平衡两个材料之间的热膨胀系数不同所产生的应力。
其次，中间层还可以调节两个材料之间的相容性，使得它们在高温下能够更好地扩散混合。
最后，中间层还可以提供必要的反应物，加速扩散反应的速率，从而实现更快的焊接速度。
根据其组成材料的不同，中间层可以分为金属中间层、陶瓷中间层、复合中间层等。
其中，金属中间层应用最为广泛，它一般是由纯金属或合金组成的。
金属中间层在焊接过程中可以扩散到两个材料表面，实现有效的扩散混合。
总之，中间层在扩散焊中的作用不可忽视。
选择合适的中间层材料对于实现高质量的焊接效果至关重要。
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烧结多孔槽道吸液芯超薄平板热管的传热性能
烧结多孔槽道吸液芯超薄平板热管的传热性能朱明汉;白鹏飞;胡艳鑫;黄金【摘要】设计并制作了总厚度为0.85 mm的超薄平板热管,热管的毛细芯采用烧结多孔槽道结构,实现了槽道和多孔结构的结合,根据该结构制作了一个铝制模具.该热管设计结合了超薄化和易制作的特点,对热管性能测试搭建了实验平台,分析了加热功率、铜粉粒径、槽道数目对热管热性能的影响,热阻和最大传热能力用来表征热管的性能.结果表明在加热功率为14 W时,放置铜板和热管的加热铜块温度分别是102℃和66℃,热管有效降低了热源温度;当铜粉粒径较大时热管的热阻和传热极限也较大,粒径减少时出现相反现象.相比单槽道结构,双槽道结构出现了更低热阻,两者最小差异为21％.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2019(070)004【总页数】9页(P1349-1357)【关键词】超薄平板热管;烧结;多孔槽道结构;传热;铜粉粒径;热性能;实验验证【作者】朱明汉;白鹏飞;胡艳鑫;黄金【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广东广州510640;华南师范大学先进光电子研究院,广东广州510640;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510640;广东工业大学材料与能源学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TK124引言进入21世纪来，电子技术和信息产业快速发展，电子器件的微型化、集成化已经成为当今电子技术发展的趋势，电子芯片的高集成、高封装密度以及高工作频率使得芯片的温度快速升高。
研究表明，电子元件的损坏率与工作温度呈正相关，当电子器件长时间处于高温工作状态，其可靠性会出现明显下降[1-3]。
如何对电子设备进行高效散热是电子产业发展的一个瓶颈[4-5]。
热管作为一种高效的相变传热工具，由于其具有高导热性、优异的均温性能、运行可靠性等特点，被广泛应用在能源、航空、电子元件等领域的散热，是现阶段解决狭窄空间散热的一个理想方案[6]。
在热管的发展上出现了各种不同形式的热管如平板热管、圆柱热管、脉动热管、环路热管等。
泡沫金属吸液芯热管的传热性能
泡沫金属吸液芯热管的传热性能郑丽;李菊香;朱珉【摘要】以水为工质,在自然冷却与水冷的条件下,分别对泡沫镍吸液芯热管和不锈钢丝网吸液芯热管的传热性能进行了实验研究.讨论了两种热管的壁温分布情况与均温性,获得了自然冷却工况与水冷工况下泡沫镍热管管内蒸发传热系数和管内冷凝传热系数随热通量的变化规律,实验结果表明泡沫镍热管具有良好的启动性能,且丝网热管比泡沫镍热管更易出现传热极限.%Using water as working medium,an experimental investigation on heat transfer performance of the nickel foam wick heat pipe and the mesh wick heat pipe was conducted under the conditions of natural cooling and water cooling. The wall temperature distribution and isothermal characteristic of the two heat pipes were discussed. The variation of the evaporation and condensation heat transfer coefficients in the nickel foam wick heat pipe with the heat flux with natural cooling were obtained. In a certain range,the evaporation and condensation heat transfer coefficients increased with the increase of the heat flux. Under the conditions of water cooling,the evaporation heat transfer coefficients in the nickel foam wick heat pipe first increased and then decreased with the increase of the heat flux when the cooling water flow rate was 0. 01 m3 o h-1. The experimental results indicate that the nickel foam wick heat pipe has a good start-up performance,and the mesh wick heat pipe is easier to reach the heat transfer limit than the nickel foam wick heat pipe.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)012【总页数】6页(P3861-3866)【关键词】热管;吸液芯;丝网;多孔泡沫金属;传热性能【作者】郑丽;李菊香;朱珉【作者单位】中建安装石化工程设计院,江苏南京 210049;南京工业大学能源学院,江苏南京 210009;南京工业大学能源学院,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】TK172.4热管是一种将沸腾和凝结有机结合的高效传热元件，自问世以来，以其极高的热传导率、优异的均温性能、可异形制作等特点被广泛应用于能源、化工、航空航天、制冷空调等领域［1］。
烧结长度对复合型吸液芯热管传热性能的影响
烧结长度对复合型吸液芯热管传热性能的影响陈春燕;李勇;曾志新;陈创新【摘要】通过采用直径分别为5.5mm及6 mm的芯棒制作外径是8 mm、烧结层长度分别占总长度的1/3、2/3及1的复合型吸液芯热管(分别命名为GO、GT 和GF),对其极限传递功率(MHTP)、蒸发端、冷凝端及总热阻进行比较.研究烧结长度对复合型吸液芯热管传热性能的影响.工质的填充状态有两种:①吸液芯孔隙填满工质;②填充相同工质量.结果发现:两种工质灌注状态对热阻的影响较小,对MHTP 的影响较大.芯棒直径5.5 mm时,状态①中,GO、GT、GF的MHTP都达100W以上;状态②中,GF则只达到80 W.芯棒直径6 mm时,状态①中,GO、GT、GF的MHTP分别为100 W以上、80 W、60W;状态②中,GO、GT、GF的MHTP则分别为80 W、100 W以上、80 W.减少吸液芯烧结层的长度可有效降低热管总热阻,吸液芯厚度相同时,GT或GO总热阻相对GF至少可减少33％.输入功率60～100 W时,同根热管总热阻大小变化＜0.01℃/W.吸液芯厚度增加0.25 mm时,相同烧结长度的热管总热阻大小相差＜0.01℃/W.两种工质灌注状态都表明烧结层长度对复合热管蒸发段热阻影响较小,主要对冷凝端及总热阻有影响,其中热管冷凝端热阻的变化趋势与总热阻相同.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)001【总页数】7页(P29-35)【关键词】热管;烧结;沟槽;热阻【作者】陈春燕;李勇;曾志新;陈创新【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院//表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院//表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室,广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院//表面功能结构先进制造广东普通高校重点实验室,广州510640;广东新创意科技有限公司,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TK124热管［1，2］作为一种高效的导热元件，现已普遍应用于各种散热装置中。
不同结构吸液芯的超薄平板热管传热性能研究
不同结构吸液芯的超薄平板热管传热性能研究廖小南; 简弃非; 祖帅飞【期刊名称】《《江西师范大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(043)006【总页数】6页(P559-564)【关键词】超薄平板热管; 吸液芯结构; 传热性能; 启动特性【作者】廖小南; 简弃非; 祖帅飞【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TG115.210 引言热管作为相变传热装置，由于其体积小、传热效率高和稳定性强的优点,成为解决微电子设备散热的一种优选方案[1].电子产品轻薄化的进一步发展，也使得热管朝着超薄化方向发展.高密度排列的电子元器件产生较大的热量，散热情况直接影响产品的可靠性、工作性能和使用寿命.现有电子产品不仅对工作温度有限制，对温度的均匀性也有更高的要求[2-3].相比于传统热管，平板热管具有更均匀的温度分布，从而能扩展更大的导热面积，提高其热传导能力[4].吸液芯作为热管核心部件对热管性能有着主要影响，此外，热管内的工质、充液率以及工作倾角等也都会影响热管的传热性能.近年来，国内外学者对超薄平板热管的传热性能优化进行了一定的理论和实验研究.S.A. Lurie等[5]提出一种烧结芯平板热管最优几何分布的拓扑优化方法，通过模拟得到了芯柱和沟槽的最优分布，使得其传热能力达到同尺寸平板热管的2倍.Li Yong等[6]研究并提出了一种新型的烧结芯结构来改善超薄平板热管的传热性能.文献[7]通过改变吸液芯结构探究了平板微热管的传热性能，并开发出一种沟槽聚合微通道阵列以提高平板微热管的毛细管力.Fei Xin等[8]通过建立微型平板热管在轴向的流动与传热模型对蒸气与液体的压力和流速进行研究，得出在一定的尺寸结构下，蒸气腔厚度越大则微型平板热管的热阻越小.寇志海等[9]对一种微槽平板式热管散热器的传热特性进行实验和数值模拟，得出利用传热效率高、均温性好的平板热管作为基底制成的散热器，可使散热器总热阻降低约20.6%.文献[10]探究了热输入、冷却水流量和内部结构填充比对平板热管的影响，发现添加芯柱会提高平板热管的换热系数，提高填充率会增大平板热管的热阻.Lü Lucang等[11]研究了腔体厚度为0.55 mm的超薄平板热管在自然空气对流和强制水冷2种不同冷却方式下的传热性能.Wong Shwin-Chung等[12]通过实验研究了沟槽型平板热管在充注水、甲醇和丙酮3种不同工质时的蒸发特性.Yu Fawen等[13]对轴向开槽热管进行了可视化实验,发现在小倾角不同韦伯数下能观察到不同的蒸发现象.Wang Gang等[14]通过实验发现微通道平板热管的最佳充液率为20%，使用甲醇为工质时热管换热性能比使用丙酮和R141b为工质时更好.于程等[15]研究了平板热管的启动方式，发现平板热管存在突然启动和渐进式启动2种方式，即在高充液率时突然启动，在低充液率时渐进式启动.还有其它很多研究开发了新型结构的吸液芯[16-18].综合上述文献来看，对于超薄平板热管的研究多为结构上的优化以及各种因素对传热性能的影响，大多仅使用一种吸液芯作为研究对象进行分析，未能对使用不同结构吸液芯的热管进行对比.为此，本文研制了80～120目烧结芯、120～200目烧结芯、单层丝网芯和3层丝网芯4种吸液芯的超薄平板热管，并通过实验对比其传热性能.1 实验设备1.1 实验使用的吸液芯在超薄平板热管中，吸液芯提供工质流回蒸发端的毛细力，并兼顾强化沸腾，所以吸液芯的结构对超薄平板热管的启动和传热性能起着决定性的作用.本文使用80～120目烧结芯、120～200目烧结芯、单层丝网芯和3层丝网芯4种吸液芯作比较，图1为用工业相机拍摄的吸液芯结构图.图1 吸液芯结构图实验中使用的吸液芯相关参数见表1.烧结芯颗粒直径较小，120～200目烧结芯的孔隙率远小于80～120目烧结芯.单层丝网芯和3层丝网芯使用相同网孔尺寸丝网，3层丝网经编制后，孔隙率比单层丝网小.从热管的工作原理来看，热管传热性能的好坏，与蒸气的产生速率和冷凝端的冷凝速率以及冷凝工质的回流速率密切相关.毛细力和渗透率是影响工质回流速率的重要因素，有效孔径越小，毛细力越大，但是流动阻力也越大，即渗透率越低；蒸发端蒸气的产生速率与吸液芯对沸腾的强化作用相关.吸液芯的结构和孔隙率都是影响毛细力、渗透率以及沸腾强化作用的重要因素.表1 吸液芯的相关参数吸液芯吸液芯厚度/mm颗粒直径网孔尺寸吸液芯体积/mm3孔隙率ε/%120～200 目0.575～125 μm868.02980～120 目0.5125～175 μm868.044单层丝网0.1166.7 μm×166.7 μm173.6373层丝网0.3166.7μm×166.7 μm520.830实验所用超薄平板热管是由带有吸液芯的铜底板和与之相合的石英玻璃组装而成的，其结构图如图2所示.底板为带有吸液芯结构的铜板，上盖为石英玻璃制成的端盖，中间为橡胶垫，安装完成后再辅以螺丝固定压紧.橡胶垫起着调整热管内空腔厚度和防止漏气的作用.石英材质的玻璃盖板用于观察工质流动以及气泡产生情况.安装完成后，热管内空腔厚度约为1 mm.图2 实验用平板热管结构图1.2 实验测试系统图3为实验测试系统示意图，主要包括冷却装置、实验段、加热装置和数据采集系统.实验采用强制水冷的方法对热管冷凝端进行冷却.将平板热管与冷却装置、加热装置安装连接好后，利用水平仪调整热管位置使得热管水平放置.实验通过对电阻棒加载恒定功率电流的方法来提供热量，热量经由导热铜块到达平板热管，目的是使导热铜块上表面温度均匀，更接近实际热管使用情况.导热铜块导热系数较高,从而减少了散热损失，并且在导热铜块上加装了尺寸为1.5 mm×4.5 mm×12 mm的小铜块，以调整接触面积减少接触面间的空隙.为了使热管底板与加热装置有更好地接触，在接触面上涂有导热系数为3 W·m-1·℃-1的导热硅脂.导热硅脂的存在使得铜底板和加热装置之间的接触空隙减少，从而减少接触热阻.导热硅脂的导热系数相比铜的导热系数小很多，将其涂在铜块与空气接触的面上，可减少由导热铜块向空气中散热而产生的热损失.加热模块外侧包有隔热棉以减少热损失.冷却装置与铜底板之间也涂有相同的导热硅脂，使冷却装置保持良好的冷却效果.在水冷模块、热管绝热段以及加热铜块上布置有热电偶，数据由Fluke数据采集器采集，精度为±0.5 ℃.1.石英玻璃盖板;2.橡胶密封垫圈;3.铜底板;4.冷却水箱;5.水泵;6.流量计;7.水冷冷却模块;8.数据采集器;9.电脑(收集数据);10.导热铜块;11.电阻加热棒;12.恒压恒流可调直流稳压电源.图3 实验测试系统示意图2 实验方法与分析2.1 实验条件设定为测试4种吸液芯的传热性能，充注29%和49% 2种充液率来进行实验.工质使用体积分数75%酒精和体积分数100%酒精.实验通过真空泵将超薄平板热管腔体真空度抽为0.092 5 MPa，在此真空度下酒精的饱和温度约为23 ℃.实验连续进行，在每次重新配置热管前，将热管充分冷却后再进行充液，避免余温对实验的影响.实验使用恒压恒流可调直流稳压电源加热电阻棒来提供热量，电压设置为29 V，电流设置为0.8 A，即对热管加热模块输入23.2 W的热负荷.冷却模块的水流量设置为60 L·h-1，以保证良好的冷却效果.2.2 超薄平板热管整体热阻的计算加热铜块的导热系数是未知的，需要通过实验测试得到.由于铜块四周包裹了隔热保温棉，热量沿导热铜块方向即竖直方向的传递速率远大于热量向空气的耗散速率，可以认为热量只按竖直方向传递，由傅里叶导热定律可得导热铜块的导热系数：λ=Pδ/(AΔT),(1)其中P为热源输入功率(23.2 W)，使用加热电阻提供热量的方法功率损失较小，可认为热输入功率就是电输出功率；δ为铜块温度测点间距(5 mm)；A为铜块垂直于导热方向的面积(15 mm×25 mm)；ΔT为导热铜块相邻测点之间的温差(℃).将实验所得温度数据带入(1)式中，可以得到加热铜块的导热系数为264 W·m-1·℃-1.导热铜块与加装的小铜块结构如图4所示，T0为小铜块上表面与平板热管接触的表面温度点，Ti为导热铜块上表面温度.小铜块的上下表面均涂抹有导热硅脂，使用游标卡尺测量导热铜块、小铜块和热管铜底板的厚度，总厚度减去导热铜块、小铜块和热管铜底板的厚度可估算得到涂抹的导热硅脂总厚度，约为0.06 mm.T1、T2、T3分别为沿竖直方向上3个测点的温度采集值，且测点之间的距离δ1、δ2均为5 mm，第3个测点与加热铜块上表面测点的距离δ3也为5mm.图4 导热铜块与加装的小铜块热量在竖直方向各个截面上的热流密度均相同，且相邻测温点间距δ1=δ2=δ3，则Ti=T2-(T1-T3),平板热管铜底板上的热通量与导热铜块截面上的热通量相等，有Qin=λA(Ti-T3)/δ3=(Ti-T0)/(δsi/(λsiAsi-H)+δH/(λcuAsi-H)),(2)其中δsi和δH分别为导热硅脂和小铜块的厚度，其值分别为0.06 mm和1.50 mm；λsi和λcu分别为导热硅脂和小铜块的导热系数，这里导热硅脂的导热系数为3 W·m-1·℃-1，小铜块与导热铜块材料相同，导热系数为264 W·m-1·℃-1；Asi-H为小铜块的底面积(4.5 mm×12 mm).由(2)式可得T0为T0=Ti-λA(T2-T3)(δsi/(λsiAsi-H)+δH/λcuAsi-H))/δ3,可认为T0即是热管蒸发端的温度，从而可得超薄平板热管热阻(单位：℃·W-1)为R=(T0-Tc)/Qin,其中Tc为热管冷凝端的冷却温度，使用采集所得的水冷模块温度的算术平均值.3 实验结果分析3.1 不同结构吸液芯的超薄平板热管热阻对比为对比不同吸液芯对超薄平板热管传热性能的影响，将在29%和49% 2种充液率情况下的数据进行对比分析.图5和图6分别是使用工质为体积分数75%酒精和体积分数100%酒精的实验结果.从图5、图6中均可以看出，120～200目烧结芯热管的热阻远小于其它3种吸液芯热管的热阻，在使用体积分数100%酒精时，充液率为49%的120～200目烧结芯超薄平板热管的热阻为1.67 ℃·W-1，比同一工质体积分数、充液率下的单层丝网芯超薄平板热管的热阻低21%左右.由此可见，在4种吸液芯制成的热管中，120～200目烧结吸液芯热管的导热能力最好.对比120～200目烧结芯热管和80～120目烧结芯热管，可以看出:在粉末烧结结构的吸液芯中其孔隙率大的热管热阻大；对比单层丝网芯热管和3层丝网芯热管，得出在丝网结构吸液芯中也是其孔隙率大的热管热阻大.图5 不同吸液芯热阻对比图(酒精体积分数为75%)对比孔隙率相近的毛细芯120～200目烧结芯(29%)和3层丝网芯(30%)，可以看出:120～200目烧结芯热管的热阻比3层丝网芯热管有显著降低.从结构上看，丝网结构的工质流道较粉末烧结结构的更为规则，可以认为丝网结构吸液芯比粉末烧结结构吸液芯的流动阻力更小.故该现象出现的原因是粉末烧结结构吸液芯产生的毛细力较大.这表明相近孔隙率下，粉末烧结结构吸液芯比丝网结构吸液芯更有利于改善毛细力.图6 不同吸液芯的热阻对比图(酒精体积分数为100%)对比不同工质体积分数的实验结果，热管充注酒精体积分数为100%相比充注酒精体积分数为75%，热阻均有下降.80～120目烧结芯热管的热阻下降最明显，在49%充液率下，热阻由2.17 ℃·W-1下降到2.02 ℃·W-1，下降0.15 ℃·W-1.其它3种吸液芯的热管热阻下降均为0. 50 ℃·W-1左右.实验结果说明：酒精体积分数的增大有利于热管热阻的减少，吸液芯孔隙率越大，这种下降的趋势越明显.分析认为:高体积分数酒精更易沸腾致使蒸发端由于回流工质液体不足而发生局部干涸，快速的工质回流补充使得热管热阻下降，即孔隙率增大，有利于降低工质的回流阻力.3.2 不同结构吸液芯的超薄平板热管启动特性对比从上一节可知，在充液率为49%时4种结构吸液芯的超薄平板热管间热阻差距最大，故选择该充液率下的数据进行热管的启动特性分析，图7为不同结构吸液芯的热管蒸发端与加热块接触的底板温度值T0随时间的变化曲线.实验所用数据采集器每间隔8.65 s采集一个数据，图7中横坐标的时间单位为8.65 s，75%和100%表示使用工质为体积分数75%酒精和体积分数100%酒精，49%表示充液率.由图7可以看出，不同结构吸液芯的超薄平板热管在到达稳定工作时的蒸发端接触温度有所差异，考虑到温度采集的精度为±0.5 ℃，可以认为工质体积分数对超薄平板热管在稳定工作时的蒸发端温度的影响较小.120～200目烧结芯超薄平板热管在稳定工作时的蒸发端温度为66.8 ℃，比其它结构吸液芯的超薄平板热管低5～10 ℃.图7 温度随时间的变化图从图7能看出4种结构吸液芯的超薄平板热管到达稳定工作的时间有所差异.将从开始加热到蒸发端温度值达到稳定工作温度的95%时所用的时间认为是热管的启动时间，得到不同吸液芯热管的启动时间(见图8).图8 不同结构吸液芯热管的启动时间从图8可看出:120～200目烧结芯超薄平板热管的启动时间最短.当充液率为49%时，使用工质为体积分数75%酒精的120～200目烧结芯超薄平板热管的启动时间为925.0 s，它是单层丝网芯的超薄平板热管启动时间的50%左右.当热管稳定工作时，蒸发端产生稳定的沸腾，可以认为热管的启动时间反映了吸液芯对沸腾的强化作用.对比120～200目烧结芯热管和80～120目烧结芯热管的启动时间，可以看出:吸液芯的小孔隙率有利于减少启动时间，即在粉末烧结结构的吸液芯中小孔隙率更有利于强化沸腾.对比相近孔隙率的吸液芯，在充液率为49%时，120～200目烧结芯热管比3层丝网芯热管的启动时间少389.8 s，这表明在相近孔隙率下，丝网结构的沸腾强化效果比粉末烧结结构更差.结合图7和图8还能发现，3层丝网芯热管虽然启动时间比80～120目烧结芯丝网更少，但最终稳定工作时的温度却更高.推测其原因是：3层丝网对气泡的运动阻力较大，过热的气泡与丝网接触时间延长，导致壁面温度增高，而烧结芯对气泡的逃逸阻力较小，因而在壁面的过热度不高时便能进入稳定工作.从实验结果来看，当使用丝网芯时，考虑稳定工作时的温度，层数并不是越多越好.4 结论本文通过实验对比了80～120目数粉末铜烧结芯、120～200目数粉末铜烧结芯、单层丝网芯和3层丝网芯的超薄平板热管的传热性能.得到了如下结论：1)从实验结果来看，120～200目烧结芯热管的热阻最小，稳定工作温度最低，启动时间最短，120～200目烧结芯热管是4种结构吸液芯热管中传热性能最好的；2)对比120～200目烧结芯和80～120目烧结芯，大孔隙率的80～120目烧结芯的热管热阻较大.工质体积分数的变化对80～120目烧结芯热管的热阻影响更为明显，大孔隙率有利于减少冷凝工质回流至蒸发端的阻力.小孔隙率有利于减少热管启动时间，即更利于强化沸腾；3)对比相近孔隙率的120～200目烧结芯热管和3层丝网芯热管，实验结果表明:粉末烧结结构吸液芯更有利于改善毛细力和提高沸腾强化作用，进而降低热管热阻，减少热管启动时间；且3层丝网芯的超薄平板热管由于对气泡的逃逸阻力较大，导致稳定工作时温度较高，故而使用丝网芯时层数不是越多越好.5 参考文献【相关文献】[1] Weibel J A,Garimella S V.Recent advance in vapor chamber transport characterizationfor high-heat-flux applications [J].Adavances in Heat Transfer,2013,45:209-301.[2] Lü Lucang,Li Ji.Micro flat heat pipes for microelectronics cooling:review [J].Recent Patents on Mechanical Engineering,2013,6(3):169-184.[3] Tavakkoli F,Ebrahimi S,Wang Shujuan,et al.Analysis of critical thermal issuesin 3D integrated circuits [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2016,97:337-352. [4] 寇志海,刘晨曦,李广超,等.一种平板热管散热器传热特性的实验研究 [J].科学技术与工程,2018,18(14):136-140.[5] Lurie S A,Rabinskiy L N,Solyaev Y O.Topology optimization of the wick geometry in a flat plate heat pipe [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2019,128:239-247.[6] Li Yong,He Jiabin,He Hengfei,et al.Investigation of ultra-thin flattened heat pipes with sintered wick structure [J].Applied Thermal Engineering,2015,86:106-118.[7] Gyoko Nagayama,Shunya Gyotoku,Takaharu Tsuruta.Thermal performance of flat micro heat pipe with converging microchannels [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2018,122:375-382.[8] Xin Fei,Ma Ting,Wang Qiuwang.Thermal performance analysis of flat heat pipe with graded mini-grooves wick [J].Applied Energy,2018,228:2129-2139.[9] 寇志海,王艳东,刘晨曦,等.微槽平板式热管散热器散热性能的实验和数值模拟 [J].制冷技术,2018,46(12):44-48.[10] Somasundaram D,Mani A,Kamaraj M.Experimental investigation of thermal performance of metal foam wicked flat heat pipe [J].Experimental Thermal and Fluid Science,2017,82:482-492.[11] Lü Lucang,Li Ji.Managing high heat flux up to 500 W·cm-2 through an ultra-thin flat heat pipe with superhydrophilic wick [J].Applied Thermal Engineering,2017,122:593-600.[12] Wong Shwin Chung,Chen Chung Wei.Visualization experiments for groove-wicked flat-plate heat pipes with various working fluids and powder-groove evaporator [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2013,66:396-403.[13] Yu Fawen,Yu Cheng,Cao Jianguang,et al.Experimental analysis of the evaporation regimes of an axially grooved heat pipe at small tilt angles [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2018,126:334-341.[14] Wang Gang,Quan Zhenhua,Zhao Yaohua,et al.Performance of a flat-plate micro heat pipe at different filling ratios and working fluids [J].Applied ThermalEngineering,2019,146:459-468.[15] 于程,刘向东,张孟臣,等.平板热管内气液两相流动与传热的可视化实验研究 [J].化工学报,2017,38(4):807-810.[16] Lu Minhua,Mok L,Bezama R J.A graphite foams based vapor chamber for chip heat spreading [J].Journal of Electronic Packaging,2006,128(4):427-431.[17] 纪献兵,徐进良,Abanda A M,等.超轻多孔泡沫金属平板热管的传热性能研究 [J].中国电机工程学报,2013,33(2):72-78.[18] Cai Qingjun,Bhunia A.High heat flux phase change on porous carbon nanotube structures [J].International Journal of Heat and Mass Transfer,2012,55(21/22):5544-5551.。
热管吸液芯材料
热管吸液芯材料热管是一种高效的传热器件，其工作原理是利用工作介质在低温端吸收热量，经过蒸发成为气体，然后在高温端释放热量，再经过冷凝成为液体，通过毛细力或重力返回低温端。
而热管吸液芯材料则是热管中起到吸收液体的关键组件。
热管吸液芯材料的选择对热管的性能有着重要的影响。
首先，热管吸液芯材料需要具有良好的润湿性，以保证液体能够均匀地分布在吸液芯材料表面。
其次，热管吸液芯材料需要具有良好的吸液性能，即能够迅速吸收液体并将其传递到热管的蒸发段。
此外，热管吸液芯材料还需要具有较高的热传导性能，以便将吸收的热量快速传递给热管的蒸发段。
目前常用的热管吸液芯材料主要包括铜粉、铜网和铜棒等。
铜粉是一种较为常见的热管吸液芯材料，具有良好的润湿性和吸液性能，能够快速将液体吸收并传递给蒸发段。
同时，铜粉具有较高的热传导性能，能够有效地将吸收的热量传递给蒸发段，提高热管的传热效率。
然而，铜粉的制备工艺相对较为复杂，且成本较高。
与铜粉相比，铜网是一种制备工艺简单、成本较低的热管吸液芯材料。
铜网具有良好的润湿性和吸液性能，能够迅速将液体吸收并传递给蒸发段。
同时，铜网的热传导性能也较好，能够有效地将吸收的热量传递给蒸发段。
然而，由于铜网的孔隙率较高，容易造成液体的泄漏，因此在实际应用中需要采取相应的措施进行密封。
除了铜粉和铜网，铜棒也是一种常用的热管吸液芯材料。
铜棒具有较好的润湿性和吸液性能，能够快速将液体吸收并传递给蒸发段。
与铜粉和铜网相比，铜棒的制备工艺较为简单，且成本较低。
然而，由于铜棒的表面积相对较小，热传导性能相对较差，因此在一些高功率应用中可能不太适用。
除了上述常用的热管吸液芯材料，还有一些新型的材料在热管领域得到了应用。
例如，铜粉与陶瓷基体复合材料具有较好的润湿性、吸液性能和热传导性能，能够在一定程度上提高热管的性能。
此外，石墨烯等碳基材料也具有良好的润湿性和热传导性能，有望在热管吸液芯材料中得到应用。
热管吸液芯材料是热管中起到吸收液体的关键组件。
热管吸液芯材料范文
热管吸液芯材料范文热管是一种将热量从一端传递到另一端的传热装置，它基于液体在热管内自由蒸发和凝结的原理。
在热管的工作过程中，液体从热源处蒸发，在热管内部形成蒸汽，然后通过热管的物理结构和操作条件，在冷端处凝结成液体，最后被输送回到热源处。
热管吸液芯材料是热管中关键的组成部分，它决定了热管的性能。
热管吸液芯材料主要有三种类型：毛细结构吸液芯、粗糙结构吸液芯和微孔结构吸液芯。
毛细结构吸液芯一般由细丝布或薄金属网制成，具有良好的液体吸附能力和分散液体的能力。
粗糙结构吸液芯一般由带有粗糙表面的材料制成，通过表面张力使液体在其上形成薄膜，然后被吸附进热管中。
微孔结构吸液芯是利用微孔的毛细作用来吸附液体，一般由多孔材料制成，具有高度的孔隙率和大的比表面积。
在选择热管吸液芯材料时，需要考虑以下因素：首先是材料的吸液性能，包括吸液速度、吸液持久性和吸液容量。
吸液速度决定了热管的传热速度，吸液持久性决定了热管的运行时间，吸液容量决定了热管的储液能力。
其次是材料的热传导性能，热传导性能决定了热管的传热效率。
再次是材料的耐高温性能，热管在高温环境下工作，需要承受高温的影响。
最后是材料的成本和可制备性，热管吸液芯材料需要具备一定的成本效益和可制备的性能。
目前，常用的热管吸液芯材料主要有铜玛瑙复合材料、陶瓷小球、陶瓷膜和高孔隙率纤维材料等。
铜玛瑙复合材料具有良好的耐蚀性和高热传导性能，适用于高温环境下的热管。
陶瓷小球具有高度的孔隙率和较大的比表面积，适用于低温环境下的热管。
陶瓷膜具有良好的吸液性能和耐高温性能，适用于高温高压环境下的热管。
高孔隙率纤维材料具有较高的吸液速度和吸液容量，适用于需要高传热速度和储液能力的热管。
综上所述，热管吸液芯材料是热管的重要组成部分，其性能直接影响了热管的传热效率和工作性能。
在选择热管吸液芯材料时需要综合考虑吸液性能、热传导性能、耐高温性能、成本效益和可制备性等因素，并根据具体的应用环境选择合适的材料。
热管吸液芯材料
热管吸液芯材料热管吸液芯材料是热管的关键组件之一，其质量和性能直接影响到热管的工作效果。
在热管中，吸液芯材料起着吸收蒸汽和液体的作用，有效地促进热管内部的热量传递和液体循环，从而实现热管的热传导功能。
本文将介绍热管吸液芯材料的种类和特点，并探讨其在热管中的应用。
热管吸液芯材料的种类丰富多样，常见的有金属网、石墨毡和陶瓷纤维等。
金属网是一种由细小金属丝编织而成的网状材料，具有较高的表面张力和较好的导热性能。
金属网的优点是结构稳定、耐高温、耐腐蚀，适用于高温环境下的热管应用。
石墨毡是一种由石墨纤维制成的毡状材料，具有较好的吸液性能和导热性能。
石墨毡的优点是材料轻便、柔软易弯曲、吸液性能稳定，适用于小型或弯曲热管的应用。
陶瓷纤维是一种由陶瓷颗粒制成的纤维状材料，具有较好的耐热性和耐腐蚀性。
陶瓷纤维的优点是结构均匀、吸液性能优良、导热性能较好，适用于高温和腐蚀环境下的热管应用。
不同的热管吸液芯材料具有不同的特点和适用范围。
金属网具有较好的导热性能，可以快速传递热量，适用于高功率热管的应用。
石墨毡具有较好的吸液性能，可以稳定地吸收蒸汽和液体，适用于小型或弯曲热管的应用。
陶瓷纤维具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以在高温和腐蚀环境下长时间稳定工作，适用于特殊工况下的热管应用。
在热管中，吸液芯材料的选择应根据具体的工作条件和要求来确定。
首先需要考虑的是热管的工作温度和压力，不同的材料具有不同的耐温和耐压能力，需要选择适合的材料以确保热管的安全可靠运行。
其次需要考虑的是热管的尺寸和形状，不同的材料具有不同的柔韧性和可塑性，需要选择适合的材料以确保热管能够适应不同的形状和尺寸要求。
此外，还需要考虑热管的工作环境，如是否存在腐蚀性气体或液体等，以选择具有较好耐腐蚀性的材料。
总的来说，热管吸液芯材料是热管中不可或缺的组成部分，其质量和性能直接影响到热管的工作效果。
不同的吸液芯材料具有不同的特点和适用范围，需要根据具体的工作条件和要求来选择合适的材料。
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第 ４期
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扩散焊 吸液 芯结构对热管传热性能 的影响
何 艳 丽 ， 一 ，李京 龙 ２ ，孙福 ，张赋 升 ，魏艳妮
（ 西北工业 大学凝 固技术 国家重点实验室，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ； 西北工业大学摩擦焊接 陕西省重点实验室 ，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ２ ）
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中图分类号 ：Ｔ Ｋ １ ２ ４
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：０ ４ ３ ８ —１ １ ５ ７（ ２ ０ １ ４ ）０ ４ —１ ２ ２ ９ —０ ７
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摘要 ：利用扩散焊分层实体制造技术对蚀刻紫铜薄片进 行焊接 ，完成吸液芯结构 （ 微通道 ）的制造 以及平板热管 整 体结构的装配 。通过系统研究分析 了槽道宽度、加 热功率 以及冷却方式对热管性能的影响。结果表 明，该方法 能较好地实现热管吸液芯结构 以及整体结构的制造 ；试验过程 中槽道宽度为 ０ ． ４ ｍｎ ｌ的热管性能最优 ，在加 热功 率为 ４ ０ ｗ 、水平放置、加 热过程伴随风冷的试验 条件下，其最大当量热导率 能达 ２ ５ ５ ２ ． ２ Ｗ ・ ｍ ・ Ｋ＿ 。 ，为 紫铜 的 ６ ． ７倍 。 采用扩散焊分层实体制造的方法 可以在槽道 中形成很多小槽道 ， 有利于液体工质 的回流 ，从而提 高热管 的
导 热性 能 。 关键 词 ：扩 散 焊 ；制 造 ； 吸 液 芯 ； 微 通道 ；平 板热 管 ：传 热 ； 当量 热 导 率 ＤＯｈ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ０ ４ ３ ８ — １ １ ５ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ４ ． ０ １ １
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