文档介绍：技术创新引领产业变革 —微热管阵列技术及应用
北京中芯汇通科技有限公司
微热管阵列技术及应用
一、热管技术简介
二、微热管阵列技术及应用
三、赵耀华教授简介
四、中芯汇通科技有限公司介绍
热管技术简介
热管是一种传热元件,它充分利用了热传导原理与相变传热原理,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。
热管技术发展简史
1942年前:简单的二相热虹吸管
J. Perkins及他的孙子L. P. Perkins发明并改进了“Perkins tube”即热虹吸管——简单的重力热管。
1942~1970年:发明热管并成功应用于航天事业
1942~1944年,R. S. Gaugler提出了现代热管的原理,但未实际应用;
1963年,G. M. Grover再次提出了这一原理,并以热管命名;
六十年代,成功应用于空间飞行和原子反应堆;
七十年代至今:热管在地面上各领域的应用蓬勃发展
热管工作原理
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,液体在沿多孔材料靠毛细力(或重力)的作用流回蒸发段。如此循环不已,热量便从一端传到了另一端!
热管特性
高的传热效率(潜热>>显热)
优良的等温性,温降很小
热流密度可变性
热流方向的可逆性
热二极管与热开关性能
低的传热温差(理论上ΔT → 0)
热管的应用
空间飞行器
温度控制:卫星、航天飞行器、宇宙服等高传热量、小温差的传热
核反应堆
核反应堆堆芯的热控制
余热回收系统
加热炉余热回收、高炉热风炉余热回收、水泥窑炉余热发电、窑炉余热回收、锅炉空气预热器等
将热管换热器装在锅炉排烟管道内,利用烟气余热,预热送风参加燃烧,可使锅炉效率提高5%左右
电子器件冷却
太阳能系统(光热、热电联产系统)
其他应用
永久冻土层的稳定Alaska
热管的应用
神舟飞船的热控制系统:热控制系统用于保证飞船各舱仪器设备、结构以及乘员所需要的环境温度条件,合理调配飞船之间的热量的传输,并排放到宇宙空间。他通常采用流体对流换热方式。其传热回路可以采用泵驱动液体回路、热管辐射回路和毛细泵抽吸回路等。
建在海拔4000米以上高原地带的青藏铁路,很长一段路基下是长年不融化的永久冻土层,每到夏季,因地面温度升高,导致路基表层土质松软,给火车安全运行带来隐患,解决冻土融涨问题成为青藏铁路建设成败的关键。专家们经讨论选择了热管技术来保护冻土的措施。
微热管阵列技术
微热管阵列是一个外形为薄板,内部并列多根独立运行的热管微细阵列。
平板微热管阵列技术是微尺度传热传质、相变传热传质及微尺度内高压条件下复杂流动等基础理论及材料与加工、封装工艺等相结合的综合应用技术。
我公司此项技术目前在国际上处于独一无二的位置,居于国际领先水平,具有广泛的市场需求和工业化前景,将产生重大的经济效益和社会效益。
微热管阵列技术
微热管阵列—具有超导热性能的导热元件,具有以下特点:
热传导率高: 是同样金属材质热传导率的5000倍以上;
单位面积换热量大:是具有同样表面积的传统圆形热管的换热能力的10倍;
承压高:是传统圆形热管的10倍以上;
可靠性高:多个微通道独立运行;
面接触:平板热管,易于和其他构件形成干式面接触,换热面积大。