槽道微热管的研究进展及其发展趋势

微热管作为一种新型的热管技术,被广泛应用于航空航天、军用武器等领域,是解决高热流密度电子元器件散热的主要途径之一。槽道微热管凭借其结构简单、导热性能优越、等温性能优良等优点,近年来受到国内外学者的广泛关注,已成为热管技术中重要的发展方向和研究热点。介绍了槽道微热管在新型吸液芯结构、传热性能、吸液芯制备工艺等方面的研究进展。综合近年来对槽道微热管的研究进展,分析了槽道微热管研究中存在的待解决问题,并阐述了未来槽道微热管的发展趋势。     

微型平板热管技术研究综述

微型平板热管是解决高热流密度电子器件散热的主要途径之一。凭借优越的导热性能和恒温特性,微型平板热管已成为热管技术的重要发展方向和研究热点。近年来国内外对于微型热管的研究日益深入,提出了多种新型微槽道结构。文中主要综述了微型平板热管的研究趋势,有关微槽结构改进、加工制作、管内传热传质行为的数值模拟和实验观测等方面的研究进展以及新型微热管的研制与应用情况。     

柔性热管的研究现状与发展趋势

热管凭借高传热效率、高稳定性、长寿命和低成本等优势已经成为解决高性能微电子器件散热难题的主要方案。然而,日益兴起的柔性可穿戴式电子设备对高热流密度电子器件的散热系统提出柔性化需求,传统铜、铝基热管已经难以满足轻薄型柔性电子设备的散热需求。可弯曲、高性能、轻薄化的柔性热管逐渐成为热管技术的研究热点和发展方向。详细介绍柔性热管的结构类型、封装工艺和应用领域,重点综述目前国内外关于柔性热管在吸液芯结构和封装工艺等方面的研究进展,分析讨论其在柔性微电子器件散热领域应用中存在的不足,并对柔性热管的发展趋势进行科学预测与展望。     

一种应用于大功率设备的热管散热器改良方法

热管是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内工质的气液相变来传递热量,然而伴随着电子元件的大功率化,热管散热器已经不能满足当今的散热要求。现介绍一种应用于城市轻轨牵引变流器的冷却单元,其利用了平板微热管阵列的特性,并对散热效果加以改良。改变肋高、肋片倾斜角度,利用模拟软件ICEPAK对改良方法进行模拟,最终结果表明,利用平板微热管阵列作为散热肋片并加以优化,符合大功率设备散热要求。     

平板热管沟槽吸液芯结构刻蚀制造研究进展

平板热管因传热面积大、性能高、几何形状自适应性强等优点,在高热流密度电子器件散热领域得到广泛应用。电子器件的高性能、集成化、小型化发展促使平板热管趋向于超薄化,结构稳定、质量轻、尺寸小的沟槽吸液芯结构平板热管成为解决电子芯片在有限空间内散热难题的首选方案。传统的沟槽加工工艺成本较高、沟槽加工尺寸受限,而刻蚀技术具有加工效率高、可加工结构尺寸范围广等优势,逐渐成为平板热管沟槽吸液芯结构的主要加工方法。详细介绍平板热管的类型和应用,以及不同刻蚀加工工艺的特点,重点综述目前国内外关于平板热管沟槽吸液芯结构刻蚀制造的研究进展,分析讨论沟槽吸液芯结构在刻蚀制造过程中存在的问题,并进行科学预测与展望。     

微热管的灌注抽真空制造技术

微热管是高热流密度光电芯片领域广泛应用的高效热传导元件,抽真空和灌注是其性能的重要影响工序。通过分析目前微热管制造工艺中常用的抽真空灌注技术,提出灌注抽真空微热管制造技术;分析该技术的工作原理和二次除气理论,建立工质额外充液量、微热管工作死区、二次除气集气段长度等数学模型;对比分析抽真空灌注与灌注抽真空两种制造技术的特点;搭建微热管性能测试平台,对采用灌注抽真空技术制造的铜—水沟槽式微热管进行性能测试;对比研究引入额外充液量前后,灌注抽真空技术制造的微热管传热性能的差异,发现引入额外充液量后,微热管性能提高了12倍。试验结果表明灌注抽真空技术可以很好地满足微热管的制造需求。     

热管设备的强度与寿命

如何保证热管及热管换热设备能长期、高效地工作已成为目前迫切需要研究的问题。本文针对热管的主要失效模式，研究了热管的强度及寿命。对碳钢一水热管的强度及极限操作温度进行了分析，同时还研究了螺旋翅片管的强化作用；特别是通过高温热管的寿命试验，对高温热管的碱金属腐蚀机理进行了探讨．提出了改进目前高温热管制造技术的措施。     

基于MEMS技术的新型微冷却方式

针对高功率电子器件散热问题,介绍了国际前沿领域电子设备热控制的技术动态．讨论了基于MEMS技术的微冷却器有体积小,散热面积大,消耗功率低,批量制作经济性好等优点。分析了微通道、微喷流和微热管3种基于MEMS技术的新型微冷却方式的传热原理、目前的技术状况及应用前景微通道的采用增加了对流换热面积,提高了对流换热系数;微喷流冷却器中由于高速冷却液的形成,显著提高了换热系数;微热管均热效果极佳。     

模块导热盒微热管安装工艺研究

随着模块集成度越来越高,集成芯片被大量使用,这些芯片功耗高,散热成了决定产品稳定性和运行时间长短的重要因素。在导热盒设计中,微热管散热应用广泛,微热管的安装方式直接影响着产品的质量和生产效率,现通过模块导热盒微热管安装工艺研究,找到了压力机和阴阳互补的支撑模具配合使用的压合方式,满足了生产需求。     

基于DSP和虚拟仪器的微热管测控系统设计

针对微热管性能测试系统的实时高速数据采集和控制等要求,利用通用串行总线USB和数字信号处理器DSP技术,再结合LabVlEW虚拟仪器,开发了数据采集控制系统.实验测试表明:该微热管测量控制系统具有测控系统成本低、支持热插拔和容易实现功能扩展等优点,满足了热管测试实时高速数据采集和控制的要求,对数据采集与处理设备在降低成本、实现功能扩展和支持热插拔等方面具有借鉴意义.     

高温热管换热器的研究与工业应用

介绍了以液态金属热管技术为代表的高温热管换热器的研究与工业应用。研究内容涉及液态金属热管传热性能及其传热极限的研究、高温热管换热器整体传热特性及效率的试验研究、液态金属热管工业应用安全性的研究、低合金钢－液态金属热管相容性的研究、高温热管换热器的模拟优化研究。基于理论及实验研究基础，高浊热管换热器得以在工业领域应用，介绍了高温热管热风炉与高温热管取热器的工业应用实例。     

激光制备微热管复合沟槽吸液芯及毛细压力验证

吸液芯结构是微热管的重要组成部分,其对微热管传热性能起到关键作用。目前,随着微热管的微型化,多种新型吸液芯结构相继提出,有效的拓宽微热管的应用领域。激光刻蚀法已成为制备微热管微型沟槽的高效可行法。借助激光刻蚀技术优势制备出微热管复合沟槽吸液芯,分析复合沟槽结构具有良好的表面质量;然后建立复合沟槽吸液芯毛细压力轴向分布数学模型,得出微热管内毛细压力沿轴向分布情况,证明复合沟槽提供较大的毛细压力,从而具有优异的传热性能。     

微电子芯片高热流密度相变冷却技术

介绍了微电子芯片高热流密度相变冷却技术,包括热管、热虹吸、环路热管、毛细泵吸环路,分析了各自的优缺点,提出LHP和CPL技术是唯一能替代热管技术的先进相变冷却技术,将是今后微电子芯片高热流密度冷却的主要方向.     

Equivalent thermal conductivity of heat pipes

In precision machining, the machining error from thermal distortion carries a high proportion of the total errors. If a precision machining tool can transfer heat fast, the thermal distortion will be reduced and the machining precision will be improved. A heat pipe working based on phase transitions of the inner working liquid transfers heat with high efficiency and is widely applied in spaceflight and chemical industries. In mechanics, applications of heat pipes are correspondingly less. When a heat pipe is applied to a hydrostatic motorized spindle, the thermal distortion cannot be solved during the heat transfer process because thermal conductivity or equivalent thermal conductivity should be provided first for special application in mechanics. An equivalent thermal conductivity model based on equivalent thermal resistances is established. Performance tests for a screen wick pipe, gravity pipe, and rotation heat pipe are done to validate the efficiency of the equivalent thermal conductivity model. The proposed model provides a calculation method for the thermal distortion analysis of heat pipes applied in the motorized spindle.     

大热流密度电子设备的散热方法

随着当代电子技术的高速发展,电子产品的热流密度急剧升高,过高的温度对电子设备正常工作的影响也越来越严重,大热流密度对电子设备的冷却技术提出了更高的要求.文中针对大热流密度电子设备的散热方法,重点介绍了强迫空气冷却、热管、微槽道等现有的散热方法的工作原理、应用方式以及应用场合,并结合相关文献简要介绍了气体喷射冷却、喷雾冷却和热电制冷等新型散热方法在大热流密度电子设备中的应用发展状况.     

微型圆热管挤压犁削/拔拉成型刀具设计

在分析微型热管的功能、技术要求及其加工工艺的基础上,设计了微型热管犁削—拔拉用成型刀具。该刀具采用高速钢材料,具有定位装夹方便、加工的热管直径尺寸稳定等优点。     

数据中心用热管空调系统研究进展

针对回路热管机房空调在数据中心冷却中的适用性问题,总结了数据中心用回路热管空调系统最新研究进展,对比分析了重力型、气相动力型和液相动力型3种回路热管机房空调系统,并介绍了3种回路热管自然冷却与蒸气压缩主动制冷相结合的一体式机房空调系统的构成方式与运行性能,结果表明3种回路热管在不同的应用场景下都具有良好的节能效果:从驱...     

MEMS工艺微热管传热性能的定量分析

介绍了一种基于硅体加工技术以及阳极键合技术的微热管阵列.通过两种传热模型对微热管的性能进行了分析.利用传统热管理论及经典传热理论对传热性能进行定量计算,将传热过程逐步分解并建立传热模型,对热管热阻进行估算.这种较简易的分析模型可为热管设计提供初步的参考结果.再利用有限元法以同样的参数来模拟热管传热过程以得到更加精确的热阻及热场分布结果,采用Ansys软件来进行有限元的分析.