图 1-2 在径向上的工作原理图

比起径向平板热管，轴向平板热管反而更像传统的热管。在水方向上从左到右分 为蒸发段、绝热段和冷凝段，不过它的工作原理还是跟径向平板热管相似的，也是通过腔体内的工作流体的相变及蒸汽的流动，把热量从蒸发段送到冷凝段的方式来进行 冷却的，工质流体一般选用水。其工作原理如图 1-3 所示。本课题主要研究的是起均 温作用的径向平板热管。

图 1-3 轴向上的工作原理图

工业上将这种径向平板热管称为均温板，在结构方面，均温板的蒸发面与冷凝面 代替了热管的蒸发段与冷凝段，均呈现扁平状，其平行于热流轴向的距离相对较小， 垂直热流方向上的尺寸则较大，而且蒸发面与冷凝面间的距离（即平行于热流轴向） 较小，一般是几个毫米。均温板的外形呈平面板状，其由上下两块板，上下板紧密贴 合，空腔内添加铜柱作支撑，防止抽真空导致其表面结构变形。均温板的上下板均为 导热性较高的金属材质，其运行工质一般选用纯净水，毛细芯结构一般是以铜粉烧结 或铜网等制成的。上下板的材质在一定程度上也会影响到均温板的整体散热性能。上 下板均为实心铜板的均温器，热量主要在垂直于热流及平行于热流的两个方向上同时 传导，均热性能的强弱也是根据热量在这两个方向上的传导综合效果决定的。使用金 刚石等超导材料制作的均热板，可以大大地提高均温板的导热系数，从而能同时强化 平行与垂直于热流方向上的导热，但由于成本过高，所以很难得到普及和应用。

蒸汽腔式均温板是由上板的冷凝面和下板的蒸发面烧结而成的，由于尺寸的限 制，中间所留的腔体空间一般都很小。工质流体的蒸发和冷凝要在这么狭小的空间里 同时进行，可想而知均温板工作时内部气液态两相工质并存时的运动规律得有多么复 杂。跟圆柱热管相比，可以发现，均温板回液的路径是以毛细芯水平方向行程为主， 重力的作用对毛细回液变得很小，蒸汽和回液的逆向相互作用效应也变得不是很显文献综述著；但是在均温板内，仍然存在着毛细力和流动阻力的矛盾，想保证足够的毛细力的 话，孔径就要小，但同时这样又会造成流动阻力的增加，冷凝液回流量就会小。由此 可见，对于均温板的研究是目前热管研发的一个很有前景的课题。根据应用的需求， 一方面是向着更薄、均温性能更好的方向发展；另一方面可以向着面积更大的均温板 方向研究。

1。3 均温板的研究现状

1。4 本课题的主要研究内容

本课题以均温板作为研究对象，从均温板的沟槽的设计、加工、清洗处理以及上 下板的结合实现均温板的制作。搭建均温板的实验测试平台，测试均温板的各参数的 性能情况，探索提高均温板性能的主要影响因素。本文主要研究内容如下：

（1）对均温板的国内外研究现状做了详细总结，为均温板的设计、加工和性能 测试试验打下理论基础；

（2）设计本课题实验所用到的沟槽式均温板，分析对比沟槽密集度、沟槽深宽 比及充液率等结构因素对均温板散热性能的影响；

（3）对沟槽式均温板的制过作程进行探索，将加工出来的上下盖板进行清洗、 烧结充注管与部分泡沫铜吸液芯，结合并吸纳相关企业较为先进的制造加工方法，完 成实验所用均温板的加工；

（4）设计实验测试系统并搭建测试平台，对所加工的均温板进行性能的测试， 然后根据所测数据对比分析出每种结构因素对其性能影响的程度。

第二章 均温板实验系统设计