抗重力雙向互補(bǔ)熱管均溫板設(shè)計(jì)及傳熱特性研究.pdf

1、熱管技術(shù)作為使用最廣泛的電子器件散熱技術(shù)和等溫化技術(shù)之一，具有體積小、傳熱效率高、等溫性好、布置靈活的優(yōu)點(diǎn)。研究表明，傾斜角會對熱管的傳熱性能產(chǎn)生不利的影響，但是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不是很多，針對燒結(jié)熱管傾斜角的影響研究更是比較缺乏。本文以在電子散熱領(lǐng)域應(yīng)用最廣的銅水燒結(jié)熱管為對象，利用熱管經(jīng)典的流動和傳熱理論對實(shí)驗(yàn)測試的銅-水燒結(jié)熱管的傳熱特性進(jìn)行了初步理論計(jì)算，結(jié)果表明，熱管的理論總熱阻為0.40K/W，其中管芯的導(dǎo)熱熱阻占了熱管總熱阻

2、的83.7％，理論傳熱極限為49.1W。
　　本文采用穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)法，對-90°到+90°之間不同傾斜角下銅-水燒結(jié)熱管的傳熱性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明銅-水燒結(jié)熱管的熱阻在正傾斜角整體較低，在0.40K/W～0.43K/W之間，但是負(fù)傾斜角時熱管的熱阻隨角度的增加有明顯升高的趨勢，增幅約為15%左右，最大可達(dá)0.50K/W；相同角度下正負(fù)傾斜角的熱阻差異最大可達(dá)18%，驗(yàn)證了傾斜角對熱管的性能有顯著的影響。
　　為降低燒結(jié)熱管的

3、傾角敏感度，本文提出了一種抗重力雙向互補(bǔ)的設(shè)計(jì)思想，并對抗重力互補(bǔ)熱管組件進(jìn)行了傳熱性能實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)加熱功率為20W、30W、40W、50W時，蒸發(fā)段的最大溫差分別是1℃、2℃、3℃和5℃，對于具有均溫性要求的基板而言，這個溫差是可以接受的；當(dāng)熱管組件負(fù)傾斜角熱管的熱阻出現(xiàn)較大幅升高時，往往伴隨著正傾斜角熱管熱阻的下降，組件的整體熱阻始終保持在一個可接受的波動范圍內(nèi)；同時，一部分傳熱功率轉(zhuǎn)由熱阻更小的正傾斜角熱管進(jìn)行傳輸，從而避免