Vapor Chamber udvikling og anvendelse
Med fremkomsten og den hurtige udvikling af den femte generations mobilkommunikationsteknologi (5G-teknologi), bevæger elektroniske produkter, især smartphones, tablets og andre produkter, sig i stigende grad mod høj ydeevne, høj integration og miniaturisering, hvilket resulterer i ultrahøj varmeflux. tæthed i ekstremt smalle rum. Som et effektivt varmeoverførselselement har dampkammeret egenskaberne lav termisk modstand og ensartet temperatur og er meget udbredt i varmeafledningsmodulet i udstyr med høj varmeflux.
Fremskridtene i den elektroniske industri har ført til udviklingen af elektroniske produkter i retning af lille størrelse og høj integration, hvilket resulterer i højere strømforbrug af elektroniske komponenter. For eksempel overstiger den estimerede dissipation af bandgap-forstærkere i militær og rumfart 1000W/cm2. Almindelige køleplader kan ikke længere opfylde behovene for varmeafledning med høj varmefluxtæthed. To typer køleplader drevet af kapillærer, såsom varmerør, flade varmerør og dampkammer, har vist sig at være de mest effektive passive køleanordninger blandt de to køleanordninger. De har fordele såsom stærk varmeledningsevne, god temperaturudligningseffekt og stærk strukturel tilpasningsevne. Dampkammer er blevet et forskningshotspot for mange forskere i ind- og udland på grund af deres højere varmeafledningsevne.
På nuværende tidspunkt omfatter de varmeafledningsmetoder, der anvendes til elektroniske enheder, hovedsageligt grafitvarmeafledning, grafenvarmeafledning, varmeledningsgelvarmeafledning, varmerørsvarmekøling, dampkammerkøling osv., som vist i tabel 1. Blandt dem grafitvarmeafledning. , grafen varmeafledning og termisk ledende gel varmeafledning hører til varmeafledningsmaterialer med begrænset varmeafledningseffekt, hovedsagelig brugt i små elektroniske produkter; Varmerør og varmeplader er varmeafledningskomponenter med høj varmeafledningseffektivitet og anvendes hovedsageligt i stort og mellemstort elektronisk udstyr. Selvom både varmerør og dampkammer bruger faseændring for at opnå varmeafledning, herunder fire hovedtrin af ledning, fordampning, konvektion og kondensation, er deres varmeledningsmetoder forskellige. Varmerør er endimensionel varmeoverførsel, mens iblødsætningsplader er todimensionel varmeoverførsel, med et større kontaktareal med varmeafledningsmediet, mere ensartet varmeafledning og bedre tilpasningsevne til behovene i applikationer inden for områder som miniaturiserede elektroniske enheder i 5G-tiden. Relaterede undersøgelser har vist, at ydeevnen af en køleplade med en ensartet varmeplade er 20% til 30% højere end for et varmerør, hvilket yderligere kan forbedre den termiske ledningsevneeffektivitet.
Dampkammeret består af en forseglet rørskal, en porøs væskeabsorberende kerne og en arbejdsvæske. Den flydende arbejdsfluid absorberer varme og fordamper ved fordampningsenden og transporteres derefter i gasform til kondensationsenden i hulrummet, hvor den afgiver varme og kondenserer. Den kondenserede flydende arbejdsvæske drives af kapillarkraft og transporteres tilbage til fordampningsenden gennem en porøs sugekerne. I denne cyklus kan varmepladen fungere uafhængigt uden eksternt strømdrev og dermed fuldende en effektiv varmeoverførsel. Iblødsætningspladen kan opdeles i to typer i henhold til varmeoverførselsretningen, og de to typer dampkammer overfører varme langs tykkelses- og længderetningerne. Førstnævnte kan tage mere varme væk gennem storstilet kondensering; Sidstnævnte kan transmittere over lange afstande og opretholde fremragende temperaturensartethed. Dampkammeret er hovedsageligt opdelt i standard dampkammer (Større end eller lig med 2 mm), ultratyndt dampkammer (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
Anvendelsen af dampkamre kan opdeles i to kategorier baseret på forskellige anvendelsesmiljøer, nemlig jordmiljøapplikationer og rumfartsmiljøapplikationer. Førstnævnte er i et tyngdekraftsmiljø, såsom 5G-basestationer, elektroniske produkter såsom mobiltelefoner og computere, elektronisk køling til biler osv., mens sidstnævnte er i et miljø med nultyngdekraft, mikrotyngdekraft eller supertyngdekraft, såsom i rumfart felt.
Elektroniske komponenter genererer en stor mængde varme i et lille volumen, og effektiv varmeafledning er blevet en af hovedproblemerne i den videre teknologiske udvikling. Sammenlignet med traditionelle varmerør kan den ensartede varmeplade, som en ny type varmeledningsenhed, direkte kontakte varmekilden og ensartet overføre varme i alle retninger. Den har effektiv og ensartet varmeledningsydelse og er meget udbredt inden for områder som elektronik, rumfart og nye energikøretøjer.
