热管散热器的前世今生
据记载,早在1935年通用汽车公司就申请了类似于热管散热器结构的元件的专利,但热管散热器在那时只是概念。直到1963年科学家George M.Grover制造出了人类历史上第一根热管,这种效能极高的元件才真正被人们所认识。在20世纪80年代以前,由于制造成本较高,热管散热器并没有得到普及。当时只有ZF的高科技单位和军方才买的起热管,应用在人造卫星和一些重要部门的高科技仪器设备上。
随着科学技术的发展、工业制造水平的提高,热管散热器的制造成本得以下降,热管散热器渐渐渗透到了民用领域。计算机技术的发展和计算机设计的小型化等因素促使了热管技术的飞速发展。可以这么说,计算机技术的发展是热管技术全面普及的催化剂与促进剂。前些年只有硬件发烧友才买的起热管散热器,而现在硬件发烧友多了、整个市场大了,热管散热器价格也更贴近大众了,也就有更多人有机会享受热管散热器带来的好处。
典型热管散热
上图为一个典型的三根U型热管结构的散热器。顾名思义,热管是一根管子,内部是中空的。热管里面储有可以相变的工作介质,经抽真空后两头封口使其密闭。热管的工作原理是这样的:开始工作时热源使得热管的其中一端受热,这时热管就会升温。由于热管内部是真空的,工作介质会在比常压沸点低的多的温度下迅速沸腾汽化,这个过程是吸热的。汽化了的热蒸气会以喷射般的状态流向低温低压的热管一端。由于另一端温度比较低,热蒸气就会冷凝成液珠吸并附到热管内壁的吸液芯上,液体在重力、离心力、毛细力的作用下流回到热管的热端附近,如此循环往复。如果冷端有散热器设备的话(如:低温流体冲刷、接触低温储能固体/液体,或者接触式的散热片能够把热量散发到空气中),热管散热器一端吸热另一端放热整体传热的过程就会持续不断的进行下去。如果冷端不能散发热量,则热管散热器会很快平衡到和发热体相同的温度。热管散热器的传热过程是一个连续的过程。只要热管散热器两端存在温差,热管散热器寿命还在,热管散热器将不知疲倦的工作下去。