-270°C到＞2000°C的爱美达极温热管和环路热管解决方案

时间： 2019-11-27 来源：爱美达

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凭借高精度温度控制和快速温度恢复能力，以及苛刻条件下的长寿命，如今从海底到地球同步轨道都能发现Aavid极温热管的身影。

极高温度下可预知的热管理能力有助于改善从玻璃制造到外延沉积的制造工艺，而低温热解决方案正保护着在外太空运行的以及医疗实验室中的敏感检测装置，以及家用冷冻柜。Aavid开发了适用于油页岩开采等大规模工业应用的极温热管，有助于最大化正常运行时间并降低能源和维护成本。

低温热管的优点和经验

•具有在极低温度下运行的可靠性：-268° C到-73° C（5K到200K）
•在太空运行，可去除10W功率

经航空航天（卫星、航天飞机）应用验证
•制冷机接口
•红外传感器冷却
•医疗技术散热
•冰箱和冰柜冷却
•柔性电缆芯，可确保高性能
•工作流体为惰性氮气，确保最高的作业安全性

Aavid在开发低温环境热管理解决方案方面拥有丰富的经验。其中一些解决方案如下：

热管
-氨水（200K到400K）
-乙烷（120K到300K）
-甲醇（200K到400）
-氮气（65K到120K）
-氧气（80K到140K）
-戊烷（150K到400K）
-丙烯（120K到335K）

环路热管
-氨水（200K到400K）
-乙烷（120K到300K）
-氢气
-氖气
-氧气（80K到140K）
-丙烯（120K到335K）

氨水热管（200K到400K）

氨水热管（AHP）适用于工作温度范围为200K到约400K的应用。该热管的长度从3英寸（76.2毫米）到18英寸（457.2毫米），直径范围从0.25英寸（6.35毫米）到0.75英寸（19.05毫米）。该产品采用不锈钢外壳和烧结不锈钢管芯结构，工作流体为氨水。由于氨水和烧结粉末金属芯结构的特性，AHP运行过程中无需重力辅助，可用在水平或重力辅助的位置。AHP的主要优点是抗重力热传输（热源位置高于冷凝器）。

评估应用条件时，热源位置是需要考虑的一项关键参数。反重力性能为客户设计散热解决方案提供了灵活性。这种热管也可以根据特定应用弯曲成形。例如，称为“级联”设计的热管组件，采用两个不锈钢/氨热管与铜/水热管相结合的形式，可在较宽的温度范围内运行（-50º C到70° C）。不锈钢/氨热管的工作温度为-50º C到30º C左右。在这种应用中，不锈钢/氨热管采用串联而非并联结构，以便抵抗重力作用。温度高于30º C时，铜/水热管会接管任务并持续运行至70º C。

乙烷热管（120K到300K）

乙烷热管（EHP）用于工作温度范围为120K至300K左右的应用。EHP通常采用不锈钢外壳、烧结不锈钢芯结构和乙烷作为工作流体进行制造。在海军扫雷应用中，EHP用于将超导磁体从室温冷却到低温。这种解决方案采用的是级联设计。两个乙烷热管将结构冷却至-40°C后，由两个氧气热管将结构进一步冷却至所需温度。

甲醇热管（200K到400K）

甲醇热管（MHP）的工作温度范围为-20°C到大约80°C，是一款标准型Aavid Thermacore产品，有标准直径和长度可供选择。甲醇拥有极端温度性能，大约到-95°C时才会冻结。我们的热管还使用烧结粉末金属芯结构，可实现反重力运行，加强了设计通用性。这种产品的长度从{3" (76.2)到18" (457)，直径从0.25" (6.35)到0.75" (15.8)，采用铜外壳、烧结铜芯结构和甲醇作为工作流体进行制造。MHP可用于水平或重力辅助的位置。

主要优点是当热源的位置高于冷凝器时，可实现反重力热传递。评估应用条件时，热源位置是需要考虑的一项关键参数。反重力性能增加了优化散热解决方案的设计灵活性。

氮气热管（65K到120K）

NASA采用低温热管消除低温环境中摄像头和传感器拍摄和检测空间内的物体而产生的热量。热管的具体配置取决于特定任务要求；然而，近期测试的示范性氮气热管采用了多孔金属芯结构，因为经验表明，多孔金属设计的逆倾斜能力显著高于轴向沟槽设计（这一特点使得地面测试更容易）。氮气多孔金属芯热管在接近80K的温度下运行，最多倾斜6.5cm，而沟槽设计的倾斜约为0.5cm。逆倾斜能力有利于逆向加速作业。

氧气热管（60K到140K）

经过验证，氧气热管（OHP）能将超导磁体从室温冷却到低温，适用于海军扫雷应用。级联设计采用两个乙烷热管将结构冷却至-40°C，随后由两个氧气热管将结构进一步冷却至所需温度。

丙烯热管（120K到335K）

丙烯热管（PHP）是低温应用中最有效的热管之一，可在无辅助的情况下从室温冷却到所需的低温。此外，丙烯热管由铜制成，可以使用标准的Aavid烧结粉末金属芯结构。

高温热管的优点和应用
•高精度温度控制和快速温度恢复能力
•高温下的等温性
•材料晶体生长具有均匀性
•热能到电能的转换
•节能
•高热通量和功率容量：锂热管的功率密度为126 kW/cm2

工作流体选择广泛，包括：
-铯：300°C至600°C
-钾：400°C至1,000°C
-钠：500°C至1,200°C
-锂：900°C至1,700°C

温度均匀性：
-<10mK压力控制的IFL

高温材料
-300系不锈钢
-Incoloy 800和Inconel 600、 601、718及625合金
-Haynes合金230、188和214，镍和Hastelloy C合金
-钛和钽
-钼和TZM合金
-铼，铌和钨

运行可靠，使用寿命长，可靠性高
Aavid Thermacore高温热管的使用寿命测试
连续运行寿命测试——连续运行时间居于世界首位
钠热管连续运行逾15年

应用

•等温炉衬（标准和定制）
-热电偶校准
-晶体生长
-气相沉积，黑色
-黑体辐射散热器
-扩散退火
-温度校准
-热物理性质表征
-材料加工

•能量转换
-热离子转换器
-碱金属热电转换器（AMTEC）
-斯特林发动机接口
-太阳能接收器
-化学加工
-发动机组件
-航空航天前沿应用
-火箭喷管
-高温空间辐射散热器
-磁等离子流体动力推进器
-同位素分离
-融合应用

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全部评论（29）

大王小王 Lv7 2020-02-11

爱美达热管能达到极低温？温度能达到多少？
- 含光回复：一般的铜水烧结热管，温度低于零度，管内的水会结冰膨胀，所以应用温度需要高温水的结冰点；
  查看全部2条回复
小橙子 Lv7. 资深专家 2020-01-02

学习
cheng Lv5. 技术专家 2019-12-31

看看
蚂蚁 Lv7. 资深专家 2019-12-30

学习了
你好硬件 Lv7. 资深专家 2019-12-25

学习

用户73656432 Lv4. 资深工程师 2019-12-22

学习。
用户73656432 Lv4. 资深工程师 2019-12-22

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konglinghuan Lv5. 技术专家 2019-12-16

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小小哥布林 Lv7. 资深专家 2019-12-15

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用户44851939 Lv3. 高级工程师 2019-12-14

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