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热管基本原理

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内容大纲
一、热管原理构造与研究简介
二、热管制造
三、热管性能测试
   热传量、温度差、热反应
四、热管信赖度测试
五、均温板与回回路式热管

热管在几乎没有传热损失下,能快速将热管由一端传到另一端,俗称热超导。
此理念于1942年由R.S.Gaugler 提出,直到1962年G.M.Grover 发现其特性才开始发展。

一、热管原理构造与研究简介
热管三基本组件:
1.容器2.毛细结构3.工作流体。

热管优点及特性
☆.温度分布均匀
☆.热阻小
☆.热反应快速
☆.传热量大
☆.重量轻体积小
☆.结构简单
☆.无磨耗寿命长
☆.无需电源
☆.可在无重力场下运作

二、热管制造
热管生产之主要关键技术,
设计、制造及测试三大部份。
设计部份包括:
1.热传设计: 不同毛细规格及操作条件下
热管之传热限制、传热能力
及热阻计算分析。
2.机械设计: 强度、结构及外型。
制造部份包括:
1.毛细结构制造: 烧结沟槽管制作及金属网自动化安装。
2.洗净及热处理: 去脂、碱洗、酸洗、水洗及去氧化层等。
3.工作流体: 真空充填、蒸汽驱逐法及加热驱除法充填技术。
4.焊接: 管端缩口及焊接(氩焊、电离子焊)。
5.自动化: 机构设计、制程控制及自动化。
测试部份则包括
1.成品性能测试: 传热能力、热阻、热反应。
2.成品信赖度测试:泄漏率测、强度(爆破)测试 加速老化、冷热循环、冷热冲击。
三、热管性能测试
 传热能力、热阻、热反应。
四、热管信赖度测试
☆加速老化、
☆冷热循环、
☆冷热冲击、
☆泄漏率测试、
☆强度(爆破)测试、
☆寿命测试。

☆加速老化测试
Log2(MTBF Hours of operation at Top)=Log2(Test hours at TC)+Log22x(Tc-Top)/10
Top:热管操作温度
TC :测试腔室温度
Example:
Top:60 ℃
TC : 180 ℃
测试时间6小时
  24576 hours = 2.8 years (MTBF life)
  关于MTBF计算,请访问中国可靠性网:http://www.kekaoxing.com


From: ”Hinged Heat Pipes for Cooling Notebook PCs”13th IEEE Semi-Therm Symposium 1997, San 
Jose, Calif.

五、均温板与回路式热管
生产均温板(Vapor Chamber)之设备
均温板关键技术
回路式热管(Loop Heat Pipe)关键技术

 热设计资料下载:  热管基本原理.pdf

 

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