均热板虽然结构简单、适应性好,但内部的物理过程却十分复杂,影响热管传热性能的因素也很多[4]。但随着电子设备微型化的迅速发展,使得均温板内部的工作流程变得更加复杂化,提高了进一步研究的难度。综述国内外对于均温板的研究现状,可以发现许多国家对于均温板的研究都主要是集中在实验性能和理论模型这两个方面。在实验性能方面的研究,难点主要集中在在于均温板实物的加工过程上,传统的加工工艺已经无法满足现代微型化发展趋势的工艺要求,无论是加工进度还是精度,都需要需求更加可靠的加工方法。在理论方面的研究,大部分人都集中在传热分析和高温度的数字模拟上。分别对均温板内部的应力分布、蒸汽压力以及工质流动等进行数字模拟与传热分析。81247

均温板的工作原理理是蒸汽腔内的工质流体在吸液芯结构中进行蒸发和冷凝,顺便带动着热量传递,达到散热降温的目的。毛细芯结构的好坏直接影响到均温板整体的散热性能。对均温板内部毛细芯结构及其蒸发冷凝原理的研究就是均温板性能研究的关键。现在市面上常见的均温板毛细芯结构主要是通过铜粉烧结、铜网以及金属薄膜方法制作的。

Lu等人[5]尝试选用泡沫石墨作为毛细芯结构的材料,制作出来的均温板与铜芯结构的均温板做对比实验。跟铜材料相比,泡沫石墨具有更高的导热性和渗透性。通过分析对比实验数据可知,当工质流体采用乙醇溶液时,石墨泡沫结构均温板的传热性能是为铜芯材料传热性能的两倍多;除此之外,他们还把乙醇工质流体换成蒸馏水,再通过实验测试并对比分析,发现其传热性能较乙醇工质的均温板还可以得到进一步提升。

Wong等人[6]设计了一种新型的沟槽式平板热管,跟传统的均温板相比,这种新型的平板热管上壁面的毛细芯结构是用波纹形的槽道板代替,其特殊的内部槽道不仅有利工质蒸汽的传输,还能作为冷凝面。同时,该结构还能起到支撑的作用。新型均温板与传统均温板的截面图如图1-4所示,波纹形的槽道壁减少了工质液体冷凝回流的距离,同时还增大了冷凝换热的面积,从而使整块均温板的热阻更低,抗烧干特性也更强。新型均热板与传统均热板的对比Grubb[7]是帮助Therma-Base的均温板测得的性能效果最好的人之一,他在实验时设定的加热面积是20mm×20mm,所测均温板的尺寸大概是91mm×69mm,板子的总厚度为5mm,当加热功率设置为100W时,该均温板的热阻为0。07K/W,当加热功率达到300W时,板子的热阻值降低低至0。036K/W。Wong针对如图1。4所示的新型均温板做了性能测试,该实验是在均温板的底部中央处设置21mm×21mm的均匀受热面来作为热源,用翅片结合风扇产生热沉效果。均温板的内部空腔大小尺寸为80mm×100mm。通过实验得到的结果可以得知,位于上板的三角流道不但可以作为支撑结构和蒸汽通道,而且由于缩短了工质的回流路径,因此均温板的传热极限也得到了提升。论文网

在2000年,Take[8]等人采用了滚压结合铝制作成平板热管并充填R-123或R-134a。滚压结合处理的目的在于使压焊两片铝薄板结合在一起,同时还可以防止压焊的润滑剂释放到有图案的薄板内。被测试的平板微热管有4,8和24放射状的流道、宽度为3或7mm。薄板尺寸为270×110mm,厚度为0。8mm。Go[9]等的实验研究了使用腐蚀金属制成的毛细结构来作为毛细芯,以丙酮作为工质的平板热管。他们将多片铜作腐蚀处理,制成复杂结构的多层毛细结构。对平板微热管进行不同功率地加热,以及在不同倾斜角角度下对其传热性能与热阻进行了测试。

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