【技术】导热率达到5000～10000W/(mK)的热管散热器，可用于大功率器件、手机、电脑散热

时间： 2019-12-07 来源：世强

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爱美达（Aavid）是全球散热产品及散热系统管理解决方案的领导者，隶属于宝德（BOYD）集团，提供行业中最广泛的产品线，从最小的板级散热到几千万瓦的工业用散热产品。Aavid的解决方案从传统和先进的空气冷却，液体冷却系统和热交换器扩展到更先进的传导冷却和两相热传递。其中爱美达最核心的产品就是热管散热器和VC，本文就将集中介绍热管散热器中“热管”的相关内容，包括其原理，结构，分类及应用。

热管散热器的热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George 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相变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——一般空气的导热率是0.032 W/(mK)，铜的导热率是401 W/(mK)，钻石的导热率是2300 W/(mK)，石墨烯的导热率是5000 W/(mK)。据爱美达介绍，热管的导热率达到5000～10000W/(mK)，远远超过钻石和石墨烯！

一、热管构造

热管是一种利用工质的相变进行高效换热的元件，可分为蒸发段、绝热段和冷凝段。普通热管由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成，管内抽真空并填充工质。填充不同沸点的工质可使热管应用在不同工作环境中。

二、热管工作原理

热管的工作原理为：当外加热量加热热管的蒸发段，管内吸液芯的工作液体吸收热量蒸发并带走热量，蒸汽在管内压力差作用下通过绝热段流向冷凝段，释放热量并凝结成液体，在吸液芯毛细力或重力作用下液体回到蒸发段。由于工质的蒸发和冷凝利用了工质的潜热，所以通过这样不断循环将大量的热量不断从蒸发段传到冷凝段。

三、热管分类

热管的分类有很多种，可以按照工质分类、工作温度分类、功用分类，这里按照结构分类介绍。

1. 重力热管：重力热管的工质在加热段吸热气化，在放热段凝结放出热量，并靠重力回流到加热段重新吸热，从而将热量从一端传递到另一端。因为需要依靠工作才能正常工作，所以，重力热管不能平放安装。

2. 烧结热管：工质在加热段吸热气化，在放热段凝结放出热量，并靠毛细结构的毛细力回流到加热段重新吸热，从而将热量从一端传递到另一端。其毛细结构是通过高温下铜粉烧结制造而成的。因为不需要依靠重力回流，所以能任意角度安装设计。烧结热管外观和重力热管几乎一样，不过管子的内壁烧结了一层毛细铜粉。

3. 环路热管：指一种回路闭合环型热管。一般由蒸发器、冷凝器、储液器以及蒸气和液体管线构成。其工作原理为：对蒸发器施加热载荷，工质在蒸发器毛细芯外表面蒸发，产生的蒸气从蒸气槽道流出进入蒸气管线，继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷，回流液体经液体管线进入液体干道对蒸发器毛细芯进行补给，如此循环，而工质的循环由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动，无需外加动力。由于冷凝段和蒸发段分开，环路式热管广泛应用于能量的综合应用以及余热的回收。

4. 振荡流热管：振荡流热管也称脉动热管，是国际上近二十年发展起来的一种新型高效热管。它们在结构上均为封闭回路，且至少有一个流向控制阀，保证流体在回路中沿单向流动。由于管内真空度很高，使得工质汽化的温度很低，汽化速度也快。在充液时，由于毛细力、管壁摩擦力等影响，在管内形成了汽柱和液柱相间的状态。在加热时，由于蒸发加热段吸收热量使得管内汽柱膨胀，同时还有新的汽泡在生成，汽泡的膨胀推动管内汽柱和液柱的流动。当汽柱和液柱经过冷凝段时，热量被释放，汽柱收缩。这样，由于加热段和冷凝段的温差，促使了汽泡在蒸发加热段的膨胀和冷凝端的收缩，在冷、热端形成的压差促使工质在管内的往复循环流动，达到了传热的目的。由于真空度高，管内汽化速度快，膨胀受阻很小，工质往复循环流动速度也就很快，这些就使得振荡流热管的传热性能很高。

四、热管应用

热管的超高导热性能，以及能够远距离传热能力，使得其在传热方面应用非常广泛。下面仅仅列举四个常见的应用场景。

1、大功率器件散热，如大功率LED。

2、电脑散热

3、手机散热

4、热管太阳能热水器

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全部评论（2）

大王小王 Lv7 2020-02-10

爱美达的最核心产品是什么？热管导热率能达到多少？大概结构是什么样的？
- 用户57463281回复：爱美达是全球散热产品及散热系统管理解决方案的领导者，其核心产品有：热管散热器、均温板、水冷产品及系统、风扇、热交换器等。推荐【技术】导热率达到5000～10000W/(mK)的热管散热器，可用于大功率器件、手机、电脑散热。https://www.sekorm.com/news/58128405.html
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大王小王 Lv7 2019-12-17

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