热管散热器 :有自然冷却和强迫风冷两大类

更新时间:2024-09-21 08:56

热管散热器是利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。热管散热器有自然冷却和强迫风冷两大类。风冷热管散热器的热阻阻值能做得更小,常用于大功率电源中。

基本介绍

现在的CPU、显卡、硬盘,甚至主板芯片组的发热量都大得惊人。普通风冷散热器已经发展到极限了,要想继续提高散热性能只能寻求新的散热技术。好在业界早已开发出诸如热管、液冷、半导体制冷等技术。虽然这些技术里不乏高性能得散热方式,但是最贴合实际应用的还非热管莫数了。

热管应用于PC上还是近几年里的事,真正开始普及也就一年左右。随着热管技术的成熟和大规模使用,现在的热管散热器已经走下神台,价格也是一落千丈,从最初的500以上,到现在不足百元的售价,的确让很多玩家为止欣喜。但是,你知道为什么同样的热管散热器价格会有从几千元到几十元这么大的差价么?你知道热管散热器里面的各种技术和制造工艺么?下面我就和大家一起探讨一下关于热管散热器的方方面面。

热管是一种具有极高导热性能的传热元件,1964年发明于美国洛斯-阿洛莫斯国家实验室(Los Alamos  National Laboratory)并在上世纪60年代末达到理论研究高峰于70年代开始在工业领域大量应用。它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量,具有极高的导热性,高达纯铜导热能力的上百倍,有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器,将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。

热管散热器的工作原理

热管:是一种传热性极好的人工构件,常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管,内部有少量工作介质和毛细结构,管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理:

 ⑴在真空状态下,液体的沸点降低;

 ⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多;

 ⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。

与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段),汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务,冷凝成液体,经毛细结构的抽吸力量或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。

热管利用“相变”传热的原理与金属铜、铝等实体材料的天然传热方式完全不同。热管的有效导热性是铜、铝等有色金属的成百上千倍,所以热管是传热领域的重大发明和科技成果,给人类社会带来巨大的实用价值。

 热管散热器:利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。热管散热器就是这一方面的一个很好的典型。散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。实体铝或铜散热器在体积达到0.006m3时,再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。对于双面散热的分立半导体器件,风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04℃/W。而热管散热器可达到0.01℃/W。在自然对流冷却条件下,热管散热器比实体散热器的性能可提高十倍以上。

 散热系统:热管问世以来,使电力电子装置的散热系统有了新的发展。无论何种散热方式,其最终散热媒体是空气,其他都是中间环接。空气自然对流冷却是最直接和简便的方式,热管使自冷的应用范围迅速扩大。因为热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠,热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统,节约水资源和相关的辅助设备投资。此外,热管散热还能将发热件集中,甚至密封,而将散热部分移到外部或远处,能防尘、防潮、防爆,提高电器设备的安全可靠性和应用范围。

参考资料

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