热管技术
什么是热管?
热管道是两相系统中最常见的被动,毛细管驱动。两相热传递涉及工作流体的液相变化(沸腾/蒸发和冷凝)。热管技术行业领导者,AaviD,Boyd Corporation的热门乐动体育网站1.0自1970年以来,专业从事无源,两相传热装置的设计,开发和制造。
热管具有极其有效的高导热率。而铝,铜,石墨和金刚石等固体导体具有250W / m•k至1,500 w / m•k的热导体,热管具有有效的导热性,其范围为5,000 w / m•k到200,000 w /m•k。通过工作流体的蒸发热,热管通过相对长的距离从热源(蒸发器)传递到散热器(冷凝器)的热量。热管通常具有3个部分:蒸发器部分(热输入/源),绝热(或运输)部分和冷凝器部分(热输出/水槽)。
热管的关键部件
热管的三个主要部件包括:
•真空紧密,密封的容纳壳或船只
•工作流体
•毛细管芯芯结构
他们都在一起工作以更有效且均匀地转移热量。芯结构线热管壳的内表面并用工作流体饱和。灯芯提供了开发从冷凝器(热输出/水槽)到蒸发器(热输入/源)返回液体的毛细管作用的结构。由于热管含有真空,因此工作流体将沸腾并在大气压下井下沸点升高。例如,水将在273°K(0°C)以上沸腾并开始在该低温下有效地转移潜热。
热管壳或容纳容器
热管可以由各种不同的材料构成。AAVID建造了铝,铜,钛,蒙林,不锈钢,Inconel和钨的热管。电子冷却应用最常见的是铜。热管容纳材料的选择在很大程度上取决于与工作流体的相容性。
工作流体
Aavid设计了使用超过27种不同的工作流体的热管设计,开发和制造的热管。选择的热管工作流体取决于应用的工作温度范围。工作流体从液氦的范围为极低的温度氦(-271°C),对银(> 2,000°C)进行极高的温度。最常见的热管工作流体是工作温度范围为1℃至325℃的水。低温热管使用诸如氨和氮的流体。高温热管利用铯,钾,纳克和钠(873-1,473°K)。
热管工作液 |
工作温度范围(°C) |
热管壳材料 |
低温或低温热管工作流体 |
||
二氧化碳 |
-50到30 |
铝,不锈钢,钛 |
氦 |
-271至-269 |
不锈钢,钛 |
氢 |
-260到-230 |
不锈钢 |
甲烷 |
-180到-100. |
不锈钢 |
氖 |
-240到-230 |
不锈钢 |
氮 |
-200到-160. |
不锈钢 |
氧 |
-210到-130. |
铝,钛合金 |
中档热管工作流体 |
||
丙酮 |
-48到125. |
铝,不锈钢 |
氨 |
-75到125. |
铝,不锈钢 |
乙烷 |
-150到25. |
铝 |
甲醇 |
-75到120. |
铜,不锈钢 |
甲胺 |
-90到125. |
铝 |
戊烷 |
-125到125. |
铝,不锈钢 |
丙烯 |
-150至60. |
铝,不锈钢 |
水 |
1到325. |
铜,蒙尔,镍,钛 |
高温热管液 |
||
铯 |
350至925 |
不锈钢,Inconel,Haynes |
n |
425到825 |
不锈钢,Inconel,Haynes |
钾 |
400至1,025 |
不锈钢,Inconel,Haynes |
钠 |
500到1,225 |
不锈钢,Inconel,Haynes |
锂 |
925到1,825 |
钨,铌 |
银 |
1,625至2,025 |
钨,钼 |
灯芯结构
热管芯结构是使用毛细管将液体工作流体从冷凝器移动回蒸发器部分的结构。热管芯结构由各种材料和方法构成。最常见的热管芯结构包括:内部热管壁,筛网/线和“烧结粉金属”上的轴向凹槽。其他先进的热管芯结构包括动脉,双分散的烧结粉末和复合芯结构。
Aavid制造所有共同的芯层结构,以及先进的灯芯结构。然而,Aavid专注于“烧结粉金属”芯结构,使热管提供最高的热通量能力,最大程度的重力取向不敏感性和冷冻/解冻耐受性。
AAVID热管技术适用于任何应用
嵌入式热管设计为您提供高达50%的现有散热器的增强性能,最小的设计变化。
当用作散热器的底部时,蒸汽室散热器减轻抗扩散性并接受比传统的固体散热器更高的热量源。
热管塔技术采用灯芯结构和垂直散热片,为您提供最大占地面积的最大散热。
环热管液体和蒸气线没有芯结构。它们非常适用于从热源到冷凝器的距离使传统热管不切实际的应用,或应用具有高的重力或冲击和振动隔离要求。
轴向沟槽热管使用诸如氨和丙烯的流体是低温热管,用于在诸如卫星热控制的应用中展开热量的延伸距离。
等温炉衬里(IFL),是用于在热电偶校准和半导体晶体生长的应用中产生均匀或等温温度的高温热管。