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2013/7/4散熱器
陶成文整理
散热器原理
第1章:[散热原理一一功耗与热阻]第1页
第2章:[散热原理一一散热方式]第3页
第3章:[散热原理一一散热器材质]第7页
第4章:[散热原理一一铜铝结合技术]第5章:[散热原理热管技第9页
术]第15页
第6章:[散热原理一一加工成型技术]第7章:[散热原理一一底第18页
面处理工艺]第8章:[散热原理一一风扇基本原理]第9章:[散第26页
热原理一一轴承和叶片]第29页
第10章:[散热原理一一接口与扣具]第第3441页页
[散热原理一一功耗与热阻]
随着处理器发热量的不断提高,很多有助于散热的新兴技术也飞速发展。如果要深入了
解一款散热器的性能必须了解其原理。
功耗功耗是CPU最为重要的参数之一。其主要包括TDP和处理器功耗
TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。TDP的英文全称是“ThermalDesignPower”,
中文直译是“热量设计功耗”。TDP功耗是处理器的基本物理指标。
它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位未W。单颗处
理器的TDP值是固定的,而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候,处理器的温度仍
然在设计范围之内。
处理器的功耗:是处理器最基本的电气性能指标。根据电路的基本原理,功率(P)=电
流(A)X电压(V)。所以,处理器的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该
处理器上的核心电压值的乘积。
处理器的峰值功耗:处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中,这样处理器的
功耗也在变化之中。在散热措施正常的情况下(即处理器的温度始终处于
设计范围之内),处理器负荷最高的时刻,其核心电压与核心电流都达到最高值,此时
电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。
处理器的功耗与TDP两者的关系可以用下面公式概括:
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散熱器陶成
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文整理处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP
实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能,TDP是电流热效应
以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。从这个等式我们可以得出这样的结
论:TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物
理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同:与处理器功耗直接相关的是主板,
主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作;而TDP
数值很大,单靠处理器自身是无法完全排除的,因此这部分热能需要借助主动散热器进
行吸收,散热器若设计无法达到处理器的要求,那么硅晶体就会因温度过高而损毁。因
此TDP也是对散热器的一个性能设计要求。
人们也****惯用热阻抗值来对散热器的性能进行标识
热阻抗值RCJ热阻抗值是保证CPU在一定的环境温度下(TJ=AC)执行规定的程序(如
P4
%),CPU温度保持在规定的最高温度以下(Tc<BC)。即每一款CPU
对以上数据作出的散热要求也就是指明了它所要求的热阻抗值。CPU散热
器热阻抗值必须要在处理器热阻抗值以下,CPU制造厂商才能对其产品保修。可以说热阻
抗值的大小的不同反映着一颗CPU工作时对散热要求的差异,不同的CPU因发热功率及
允许承受的最高工作温度的不同,对散热方面的要求也不一样,而散热器产品必须要对
其所支持的CPU型号提供足够的散热能力。
Tc—Tj=TDPXRJC
等式左边为一定值,对于一款散热器显然是热阻抗值越小,就可以使P值更大,
也就是可以承载更大TDP的CPU散热,也就说明性能越好。
对于散热器,我们可以列出如下的等式:
P=H*A*n*△T
P:散热片与周围空气的热交换总量(W);
H:散热片的总热传导率(W/CM2*C),由辐射及对流两方面决定;A:散热片表面积
(CM2);
n:散热片效率,由散热片的材料及形状决定;
△T:散热片的最高温度与周围环境温度之差「C)可以确定,加工成型后的散热器本体
(即散热器中的金属部分)的热阻是固定的,但是更换风扇或者降低环境温度,还是可以
改变一款散热器的热阻。
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[散热原理一一散热方式]
散热就是热量传递,而热的传递方式有三种:传导、对流和辐射。传导是由能量较低的粒
子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量的方式,CPU和散热片之
间的热量传递主要是采用这种方式,这也是最普遍的一种热传递方式。对流是指气体或液
体中较热部分和较冷部分通过循环将温度均匀化,目前的散热器在散热片上添加风扇便是
一种强制对流法,电脑机箱中的散热风扇带动气体的流动也属于"强制热对流"散热方式。
辐射顾名思义就是将热能从热源直接向外界发散出去,该过程与热源表面颜色、材质及温
度有关,辐射的速度较慢,因此在散热器散热中所起到的作用十分有限(辐射可以在真空
中进行)。这三种散热方式都不是孤立的,在日常的热量传递中,这三种散热方式都是同
时发生,共同发挥作用的。
任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式,只是侧重有所不同。对于CPU
散热器,依照从散热器带走热量的方式,可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常
见的是风冷散热器,而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式,可以分为风冷,液
冷,半导体制冷,压缩机制冷,液氮制冷等等。
风冷散热是最常见的,而且简单易用,就是使用风扇带走散热器所吸收的热量。具有价格
相对较低,安装方便等优点。但对环境依赖比较高,例如气温升高以及超频时其散热性能
就会大受影响。
液冷是使用液体在泵的带动下强制循环带走散热器的热量,与风冷相比具有安静、降温稳
定、对环境依赖小等等优点。液冷的价格相对较高,而且安装也相对
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麻烦一些。同时安装时尽量按照说明书指导的方法安装才能获得最佳的散热效果。
出风口
岀风口
丽册入风口
半导体制冷:
“,当电流由N通过P时,电场使N中的电子和P中
的空穴反向流动,他们产生的能量来自晶管的热能,于是在导流片上吸热,而在另一端放
热,产生温差”一一这就是半导体制冷片的制冷原理。只要高温端的热量能有效的散发
掉,则低温端就不断的被冷却。在每个半导体颗粒上都产生温差,一个制冷片由几十个这
样的颗粒串联而成,从而在制冷片的两个表面形成一个温差。
利用这种温差现象,配合风冷/水冷对高温端进行降温,使得制冷片的散热效果强劲,但是
让制冷片全速运作的前提是供电必须要稳定(一搬要几时W的功率),或者你需要为制冷
片单独设立一个供电设备,这样成本较高,而且如果高温端的散热不到位的话也比较危
险。
优点:能使温度降到非常理想的室温以下;并且可以通过使用闭环温控电路精确调整温度,
;可靠性高,使用固体器件致冷,不会对CPU有磨损;使用寿
命长。
缺点:CPL周围可能会结露,有可能会造成主板短路;安装比较困难,需要一定的电子知
识。比较保险的方法是让半导体制冷器的冷面工作在20C左右为宜
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压缩机制冷:压缩机制冷其实已经是我们比较熟悉的方式了。在日常生活中,冰箱,空调
等制冷设备都是采用压缩机制冷方式。应用在个人电脑上,主要是将吸热部分集中在CPU
区域。压缩机制冷一般可以维持在零下100摄氏度左右。相对液氮的温度要高了不少,并
且通过妥善的安装,电脑硬件可以长期稳定的在机箱中运行,虽然噪音可能不小。
RefrigerationCycle
干冰、液氮制冷:干冰与液氮制冷都是依靠压缩或冷却气体在常温下气化,迅速吸收大量
的热来制冷。这两种极端的散热方式可以带来最为顶级的散热效果。是骨灰级超频玩家降
温的必用手段。但同时这种方法也是非常危险的。因为快速的温度下降导致的温差会发生
结露,容易导致主板等短路。
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石墨导热:由于具备了等向性(anisotropic)的特性,石墨在导热时是根据一定的方向来
流动的。其实在这样的特性下,石墨就很好区别于一般风冷材质的铜和铝,因为这两种金
属都不具备这种属性,所以也无法用它们来控制热的传输方向。所以是使用石墨散热技术
制造的产品就可以按着需要的方面来依次的进行热传导。
优点
散热片体积更小更轻
一片具有弹性而且可以定型小小的石墨片,经过了切割之后几乎可以应用在各种设备上。
它的最大传导系数为500W/mk(比热管要低)。而重量比铜轻了80%并且比铝也轻了30%
缺点:
石墨的脆弱性
虽然石墨散热技术可以用铝箔包裹以保持其外形,但是脆弱本身是无法消去的。由于我们
在使用电脑和拆装一些电脑配件的时候,经常也不小心的将电脑配件撞击。这样的意外承
受压力也是产品本身需要考虑的。
成本问题
对于任何产品来说,成本问题都无法解决。我们之前所听说过的石墨散热技术,
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一般是来自于比较昂贵的医疗器材上。石墨技术无疑是一个不错的医疗散热材料。但由于
应用于这些非常昂贵的医疗器材上也意味着其昂贵。
液态金属导热:这种冷却新技术利用镓和铟的混和液体作为散热剂,混和金属在10度时为
液态。这种冷却剂导热性能比水高65倍,比空气导热性高1600倍,因此液体金属吸收热
量效率极高。
虽然液态金属导热性极佳,但是其吸收的热量难以向外接释放,虽然液态金属能够带来散
热效率提升,但是远低于预期。
ElectnomagrCliDAmbivnt
Exchanger
{andSen-sor)
Sourco
Exchanger
AirF3ow
Structurewith
IntegratedPiping
CPU(h希
Moroej
[散热原理---散热器材质]
风冷散热器一般由散热片和风扇构成,这种散热方式的原理很简单:CPU产生的
热量通过热传导传递到散热片,风扇高速转动将绝大部分热量通过对流(强制对
流和自然对流)的方式带走,只有极少部分的热量通过辐射方式直接散发。风冷散热器的
制造成本低,可操作性强,使用起来也方便安全,所以成为了我们最常用的散热方式。
CPU勺Die通常不到2平方厘米,但功耗却达到几十、上百瓦,如果不能及时将热量传导
出去,热量一旦在Die中积聚,将会导致严重的后果。散热片所要做的的就是要将聚集
CPUDie中的热量传导到更大的热导体并通过巨大的散热面积与空气进行热交换。在这个过
程中,散热片的底座是与CPU接触并聚集热量的地
方,而鳍片则是热量传导的终点,最终将热量散失到空气中。所以,散热器的底座和鳍片
是最值得重视的两个部分。
首先是散热器底座在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量,即瞬间吸热能
力,只有具备高热传导系数的金属才能胜任。其次是散热器本体应当具备足够的储热能
力,即较大的热容量,通常承担这个任务的是鳍片。散热器材质是指散热器本体所使用的
具体材料。对于金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重
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要的参数。
比热的定义为:单位质量下需要输入多少能量才能使温度上升一摄氏度,单位为卡/(千
克x°C),数值越大代表物体的容热能力越大。以下是几种常见物质的比热表:
比热表f单位:卡八千克)
W
热传导系数的定义为:每单位长度、每K可以传送多少W的能量,单位为W/mK其中“
指热功率单位,“m代表长度单位米,而“K为绝对温度单位。该数值越大说明导热性
能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表:
热传导系数表f单位:W/mK)
429
银
401
:铜
金317
铝237
pBO
铁
1U了口型铝合金
226
10亂型铝合金209
6061型铝合金155
£063刑铝合金
201
我们看到,水的比热远高于金属,有更强的容热能力,这也正是水冷有出色散热效果的原
因。而普通风冷散热器自然要选择金属作为散热器的材料。我们希望所选用的材料同时具
有高比热和高热传导系数,铝的这两个参数都居于前列,是一个相当不错的选择。由于铝
具有密度小,延展性好,易于加工等特点,所以目前绝大多数散热器都采用铝作为主要材
料。但纯铝硬度不足,切削性能差,所以在实际生产中,厂商门为了保证产品有适当的硬
度,都采用铝合金来制造实际产品(铝约占总成分的98%)。当然掺杂了其他金属会导致
散热性能有所降低,上面列举了几款散热器常用铝合金的导热性能,铝优良的导热能力在
铝合金身上基
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本上得到保留。而铜的传导系数颇高,热传导能力非常强而铜和铝合金二者同时各有其优
缺点。铜的导热性好,但价格较贵,加工难度较高,重量过大,且铜制散热器热容量较
小,而且容易氧化。另一方面纯铝太软,不能直接使用,都是使用的铝合金才能提供足够
的硬度,铝合金的优点是价格低廉,重量轻,但导热性比铜就要差很多。
纯铝散热器
纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单,成本低,目前仍然占据着相
当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术(Extrusion)。评价一
款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的
高度,Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除
以Fin,Pin-Fin比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。
纯铜散热器
,所以在其他条件相同的前提下,纯铜散热器理应获得比纯铝
更好的散热效果。不过铜的质地是有讲究的,很多标榜“纯铜散热器”其实并非是真正的
100%的铜。在铜的列表中,含铜量超过99%的被称为无酸素铜,下一个档次的铜为含铜量
为85%以下的丹铜。目前市场上大多数的纯
铜散热器的含铜量都在介于两者之间。而一些劣质纯铜散热器的含铜量甚至连85%都不到,
虽然成本很低,但大大影响了散热性。但用铜作为材质也有明显的缺点,成本高,加工
难,散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。红铜的硬度不如铝合金AL6063,某些机
械加工(如剖沟等)性能不如铝;铜的熔点比铝高很多,不利于挤压成形(Extrusion)等等
问题。
散热原理一一铜铝结合技术]目前最常用的散热片材料是铜和铝合金。而铝合金容易加
工,成本低,所以也是应用最多的材料。相比之下,铜的瞬间吸热能力比铝合金好,但散
热的速度就较铝合金要慢。考虑了铜和铝这两种材质各自的缺点,目前市场部分高端散热
器采用了铜铝结合制造,这些散热片通常都采用铜金属底座,而散热鳍片则还是采用铝合
金,除了铜底,也有散热片使用铜柱等方法,也是相同的原理。凭借较高的导热系数,铜
制底面可以快速吸收CPIW放的热量;铝制鳍片可以借助复杂的工艺手段制成最有利于散
热的形状,并提供较大的储热空间并快速释放,这在各方面找到了的一个均衡点。
热量从CPU核心散发到散热片表面,是一个热传导过程。对于散热片的底座而言,由于直
接与高热量的小面积热源接触,这就要求底座能够迅速将热量传导开来。散热片选用较高
导热系数的材料对提高热传导效率很有帮助。如铝的导热系为735KJ/(),铜的导热
系数为1386KJ/(),相比较起来同样体积的散热片,铜的重量是铝的3倍;而铝的比
。所以相同体积下,铜散热片可以比铝散热片容纳更多的热量,升温更
慢。同样一块厚度的底部,铜不但可以快速引走CPUDie的温度,自己的温度上升也比铝的
散热片缓慢。因此铜更适合做成散热器的底面。
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当然,两种金属的结合比较困难,铜和铝之间的亲和力较差,如果接合处理不好,便会产
生较大的介面热阻(即两种金属之间由于不充分接触而产生的热阻)。在
实际设计和制造中,厂商总是尽可能降低介面热阻,扬长避短。常见的铜铝结合工艺有:
1扦焊
扦焊是采用熔点比母材熔点低的金属材料作为焊料,在低于母材熔点而高于焊料熔点的温
度下,利用液态焊料润湿母材,填充接头间隙,然后冷凝形成牢固接合界面的焊接方法。
主要工序有:材料前处理、组装、加热焊接、冷却、后处理等工序。常用的扦焊方式是锡
扦焊,铝表面在空气中会形成一层非常稳定的氧化层(AL2O3),使铜铝焊接难度较高,这是
阻碍焊接的最大因素。必须要将其去除或采用化学方法将其去除后并电镀一层镍或其它容
易焊接的金属,这样铜铝才能顺利焊接在一起。
散热片上的铜底是进行热的传导,要求的不仅是机械强度,更重要的是焊接的面积要大(焊
着率要高),才能有效地提升散热效能,否则不断不会提升散热效能,反而会使其比全铝合
金的散热片更加糟糕。
、螺丝锁合:
贴片工艺是将薄铜片通过螺丝与铝制底面结合。这样做的主要目的是增加散热器的瞬间吸
热能力,延长一部分本身设计成熟的纯铝散热器的生命周期。经过测试发现:在铝散热片
底部与铜块之间使用高性能导热介质,施加80Kgf的力压紧后
用螺丝将其锁紧,其散热效果与铜铝焊接的效果相当,同样达到了预计的散热效能提升幅
度。
这种方法较焊接简单,而且品质稳定,制程简单,投入设备成本较焊接低,不过只是作为
改进,所以性能提升不明显。虽然有散热膏填充,铜片与铝底之间的不完全接触仍然是热
量传递的最大障碍。
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主要工序有:铜片裁切、校平(、涂抹导热介质钻孔、攻牙、清
洗、强力预压程序、两段式锁合作业、定扭力锁螺丝。
其制程中主要控制好铜、铝平面度和粗糙度,以及锁螺丝的扭力等因素,即可得到一定的
效能提升,是一种不错的铜铝结合方式。如果使用的导热介质性能低劣,或是铜块平整度
不良,热量就不能顺利地传导至铝的散热片表面,使散热效果大打折扣。另外,螺丝的锁
合力和铜材的纯度不够,都是不良的影响因素。
塞铜方式主要有两种,一种是将铜片嵌入铝制底板中,常见于用铝挤压工艺制造的散热器
中。由于铝制散热器底部的厚度有限,嵌入铜片的体积也受到限制。增加铜片的主要目的
是加强散热器的瞬间吸热能力,而且与铝制散热器的接触也很有限,所以大多数情况下,
这种铜铝散热器比铝制散热器的效果好不了多少,在接触不良的情况下,甚至为妨碍散
热。还有一种是将铜柱嵌入鳍片呈放射状的铝制散热器中。Intel原装散热器就是采用了
这样的设计。铜柱的体积较大,与散热器的接触较为充分。采用铜柱后,散热器的热容量
和瞬间吸热能力都能增长。这种设计也是目前OEMS用较多的。
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比较少见的三角底座
工艺一般有两种:
1机械式压合:
机械式压合方式是将一块直径尺寸大于铝孔径的铜块,通过机械的方式,将其压合在一
起,因为铝有延展性,所以铜可以在常温下与铝质散热片结合,这种方式的结合的效果也
是比较可观,但有一个致命的缺点就是铜在被挤压进入铝孔的过程中,铝孔内表面容易被
铜刮伤,严重影响热的传导。这要通过合理搭配过盈量以及优化设计铜块的形状来避免此
类问题的产生。
2热胀冷缩结合:
在铝的散热片底部加工一个直径书=D1的圆孔,另外做一个直径书=D1+,利
用金属材料的热胀冷缩特点,将铝质散热片加热至400C,其受热膨
胀圆孔直径扩张至D1+^上。禾U用专门机器在高温下将常温(或冷却后的)铜柱快
速塞入铝质散热片之圆孔内,待其冷却收缩后,铜柱与铝质散热片就能紧密结合一体。这
也是一种可靠的方法,其铜铝稳定性很高,由于没有使用第三方介质,结合紧密度最佳。
塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用
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了两种金属材料的散热特性。
但要注意铜柱和圆孔的直径尺寸及表面粗糙度的品质控制,这些会对其散热效果有一定的
影响。
在经过塞铜工艺处理后,散热器底面往往还要经过“铣”和“磨”处理。铣工艺
针对塞铜处理中的铜芯。磨工艺则针对整个散热片底部进行磨平处理。
4锻造工艺(冷锻)
锻造工艺主要由ALPHZ公司掌握,其是在金属的特殊物理状态(降伏状态)下用高压将其
压入锻造模具,并在模具上预置铜块,塞入降伏态的铝中。由于降伏态时铝的特殊性质
(非液态,柔软,易于加工),铜和铝可以完美的结合,达到中间无空隙,介面热阻很
小。锻造工艺难度大,成本高,所以成品价格高昂,属于非主流产品。采用这种工艺的散
热片一般都带有许多密密麻麻的针状鳍片。这种工艺制造的散热片样式丰富,设计的想象
空间较大,但成本也相对较高。
(CrimpedFin)技术
插齿(CrimpedFin)技术大胆改进传统的铜铝结合技术。先将铜板刨出细槽,然后插
入铝片,其利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜片的基座中,并且铝和铜之间没有使用
任何介质,从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜铝
结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力,并且可以生产铜片插铝座,铜
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片插铜座等各种工艺产品,来满足不同的散热热需求。这种技术充分的延长了一部分铜铝
结合技术的寿命。
除了上面介绍的外,还有一些铜铝结合的方法,但工艺主要都是得保证铜与铝的热接触面
的结合品质。否则其散热效果还不如全铝合金散热片。新的制程是需要不断验证,不断改
进,最终才会达成预期的效果,在选用铜铝结合的散热器时切不可只看外观,只有实际对
比才能买到一个品质优良的铜铝结合散热器。
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[散热原理--热管技术]热管这项技术早在1963年就在美国的LosAlamos国家实验室中诞生了,
。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。
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:
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-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***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/
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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