均热板的应用

钱华俊，韩爽

(1.江苏海外集团国际技术工程有限公司，南京 210005；2.北京交通大学机械与电子控制程学院热能工程研究所，北京 100044)

随着各种技术装备的集成化，设备的热流密度正在增加，高热流密度给集成设备带来了很大危害，因此，有效的热管理方式已成为近年来学者们关注的热点[1]。作为一种高效的散热设备，均热板应用广泛。均热板由壳体、吸液芯和蒸汽腔等三部分组成，内部含有相变传热工质，均热板工作结构简图如图1所示。均热板的工作循环原理为：1)工质在蒸发端吸收热源的热量并蒸发；2)蒸汽在压差作用下流向冷凝端；3)蒸汽在冷凝端经外部强制对流方式散热并冷凝；4)冷凝端液体在毛细压力作用下重返蒸发端进行工作循环。

图1 均热板工作结构简图

在制造均热板的过程中，壳体材料、吸液芯类型以及工质的选择是最重要的三个部分。

壳体材料的选择主要考虑壳体材料与工质的相容性、壳体导热性及浸润性等。若均热板内壳体材料与工质不相容，会发生化学反应或物理变化，产生不凝性气体，使工质热物性恶化，以及壳体材料被腐蚀和溶解，这些都会降低工质相变传热及壳体材料的传热效果，甚至会导致均热板的失效。一些常用的工质及其相容的壳体材料如表1 所示。

表1 一些常用的工质及其相容的壳体材料

均热板的工质是均热板相变传热的主要载体，在满足工质与管壳材料、吸液芯相容的同时，还须综合考虑工质的热稳定性、工作温度下的饱和蒸汽压、导热系数、熔点、沸点、润湿性、经济性、毒性和环境污染性等其它综合性能。……