导热管

热管是一种两相的热导体，其形式是一个密封的管状金属体，它长距离地传导热量而几乎没有损失。长金属管主要来自处理器冷却器，在那里它们将热量从基板传输到散热器的鳍片。这是通过在热管(蒸发器)的一端吸收热量，并将其释放到另一端(冷凝器)的环境中来实现的。潜热用于准绝热部分的输送，即蒸发或冷凝。

热管由三部分组成:薄壁管、芯和均温板(容器)。这充满了介质-液体或气体，取决于工作温度范围。如果热管的一端加热，工作介质的液体部分就蒸发了。这就产生了一个压力梯度，将蒸汽输送到热管的另一端。在那里它凝结并释放热量从内部到墙壁。从那里，热量被释放到散热器或环境中。工作介质现在又变成液体，由于重力和毛细管力回流到热管的暖端。在那里，循环又开始了。
由于工作介质的蒸汽和液相都在热管内，因此在封闭体积内，就产生了湿蒸汽区。因此，热管的温度差很低(准等温)，因此热阻(T)很低。因此，热管可以将热量传输较长的距离，损失很小。
管道本身通常由导热性好的材料制成，如高纯铜。然而，芯和工作介质是决定热管功能的决定性因素，下面将进行更详细的讨论。

如上所述，在热管内部，一方面是芯，另一方面是工质，它的蒸发使热管工作。这两个因素对热管的性能起决定作用:
导热芯的作用是产生毛细力。这些都是必要的，以便工作介质在冷凝后返回到热管的加热端。热管在运行中的位置影响着热管内芯结构的类型和设计。在反重力工作的热管情况下，芯通常由烧结铜颗粒或细网铜网组成。一般来说，结构越细，毛细力就越大。简单的纵向沟槽也适用于水平热管。
所使用的工作介质对热管的功能至关重要。它应该有一个高的表面张力和蒸发焓，但同时有最低可能的粘度。在HALA，我们通常使用以水为工质的热管进行工作，其蒸发焓高达40.66 kJ/mol。对于低温应用，使用氨，它的蒸发焓很高，为23.35 kJ/mol。

除了管状热管，还有称为均温板(VC)的扁平热管。与管状热管相反，扁平均温板不是作为热传输器，而是作为热扩散器。

均温板的工作原理与热管相同，只是它是平的。因此，它不是管状组件，而是扁平组件，也通过蒸发的方式散热。这就是为什么它经常被称为扁平热管的原因。然而，均温板也可以由2半壳铜紧密连接，其中有烧结和基础结构。
由于均温板有一个非常大的接触面，它们被称为热量扩散器，使热量等温。例如，在笔记本电脑中，均温板被用来分配余热，余热是作为一个小芯片的热热点产生的，均匀地分布在大面积散热片上。

均温板的功能与经典的管状热管只略有不同。主要的区别是接触面较大，保证了VC与热点型热源有更多的直接接触点。这意味着特定点产生的热量可以均匀分布在更大的区域内，而且散热器也通过更多的接触点连接。
均温板在笔记本电脑等应用程序中很受欢迎。然而，多年来，由于成本原因，传统的热管也在这里使用。均温板或“经典”热管是否更适合不仅取决于应用，而且在很大程度上还取决于所需的支持。一种中间解决方案是将几根热管嵌入铝或铜制成的金属板中，它们与金属一起形成一个散热表面。

热管的原理已经在上面解释过了:它是一种非常快的封闭热导体，可以导热很长一段距离而损失很小。为了使它发挥作用，必须确保在热管的一端有一个有效的散热片。这通常是一种不带风扇或主动带风扇或液冷系统的散热装置，通过热管与热源相连。
简单地说，导热管和散热器作为一个小型自给自足的热管理系统耦合，在实践中辅以进一步的热管理组件补充，以实现最佳连接。

哪里有使用导热管的散热器?

由于设计多样，热管被广泛应用于许多行业:

-汽车(如LED大灯、动力总成、电动汽车电池、信息娱乐、电动汽车)。

-工业(如工业笔记本、高性能计算机和处理器、服务器、显卡、游戏、物联网产品、相机系统、高性能led)

-电源(例如电压转换器、电源)

——消费电子产品

-国防、军事和航空航天

热管广泛使用的主要原因是其变化的可能性:

例如，经典的管状暖气管可以弯曲，使角落和边缘没有问题。它们也可以用角截面或扁平截面制造，因此也可用作直接接触热管散热器。如果它们是为智能手机、手持控制台、远程环境或电源等小型应用而制造的，那么它们就被称为纳米热管。然而，在这些应用中，越来越多地使用0.5毫米或更小的非常薄的均温板。在更复杂的系统中，均温板和热管也可以作为分散冷却的混合解决方案组合。

一种特殊的设计是圆柱形的热管，即所谓的带有烧结填料的热柱，其直径如此之大，热量可以直接引入底座，而散热器作为翅片堆叠或挤压部件连接在圆筒周围。由于它们体积大，可以输送远超过100瓦的热损失。

传热温度高达850摄氏度的高温热管是一个特例。例如，它们用于生物质气化或注塑设备。这里通常用钠作为工作介质。

首先，严格地说，热管不是一个冷却系统。如果确保在热管的一端有一个散热器，可以将所输送的热量传递到该散热器上，则该热管是冷却系统的一部分。如果不是这样，管道就会被加热，热量就无法传导——毕竟，热量无法释放出来。因此，热管只有在安装正确的情况下才能工作，它充其量只是冷却系统和组件的一部分，而不是它本身。

冷却系统或热管理系统，如我们在HALA所称，是一种旨在防止通常采用电子和/或机械操作的应用程序过热的系统。为此目的，散失的热量从原点传导，例如通过热管，并馈入散热器。这样，功率元件就能保持在工作温度内，并能以最佳状态工作。

当使用热管时，必须注意这些是封闭系统。因此，符合规定的温度范围是必要的，否则热管可能会由于内部压力高而变形。由于它们的形状，圆形热管对温度的敏感性(高达200°C)低于未加固的扁平热管或均温板(根据几何形状最高可达110°C)。为了使热管发挥其作用，必须适应各自的应用条件。与应用程序相一致的独立设计成本也可以防止使用过于复杂的解决方案和节省经费开支。

除了热管之外，在冷却系统中还必须使用间隙填料或导热箔、导热垫或相变材料，以最好地将散失的热量传导到蒸发器——更关键的传递——并从冷凝器中输出。每种情况下应用程序的最佳选择取决于许多因素，我们在下面列出了这些因素。

如果你想购买导热管，你会在网上找到大量不同设计的选择:最有名的可能是圆形截面的管状导热管。HALA提供独立设计的导热管组件，具有方形或扁平截面的管状热管以及扁平导热管(均温板，VC)或热柱。
为了找到合适的导热管，你应该考虑以下因素:

1. 需输送的热量及热源类型

2. 散热方式(散热器)

3.与热源接触

4. 定位和定位导热管

此外，当然，还有通常与项目相关的边界条件，如预算规格(设计到成本)、可制造性(设计到制造)和项目的生产数量。

为了为您的项目找到最优的热管解决方案，考虑到所有因素，系统地进行是至关重要的:因为热管理不是一个导热管就完成的，而是需要一个全面的系统，其中每个细节都是正确的。
因此，上述所有导热管组件都可以单独组合。在我们的产品范围内，您还可以找到导热材料来补充它们，如导热箔，以最小化键合线，优化接触。
最好的办法是直接与我们联系，我们可以免费在网上随时给您建议。