相信你們?cè)诳赐晗惹暗摹讹L(fēng)冷散熱器要多少根熱管？》視頻以后，對(duì)于散熱器熱管的了解又更進(jìn)一步了，而在這兒我們將會(huì)述說一下關(guān)于熱管的一些知識(shí)，而且動(dòng)手瞧瞧不同厚度和半徑的熱管的導(dǎo)熱性能差別。

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熱管的基本特點(diǎn)

良好的導(dǎo)熱性：熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳質(zhì)，熱管內(nèi)氣化的蒸氣能以接近音速的速率傳輸，泊松比很小，因而具有很高的導(dǎo)熱能力，和金屬相比高幾個(gè)數(shù)目級(jí)。

優(yōu)良的等溫性：熱管內(nèi)蒸氣處于飽和狀態(tài)，壓力決定于飽和體溫，飽和蒸氣從蒸發(fā)段流向冷凝段所形成的壓降很小，依據(jù)熱力學(xué)中的方程式可知，溫降亦很小，因此熱管具有優(yōu)良的等溫性。

熱流密度可變性：熱管的冷凝段和蒸發(fā)段寬度是可以隨便變動(dòng)的，可在蒸發(fā)段輸入低熱流密度，冷凝段輸出高熱流密度，反之亦然，這特點(diǎn)可以改變熱流密度，解決一些其他方式無法解決的傳質(zhì)困局。

熱流方向的可逆性：一根水平放置的有芯熱管，因?yàn)槠鋬?nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)力，因而任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。

熱管的結(jié)構(gòu)

把一根熱管切開，從外到內(nèi)由三層結(jié)構(gòu)組成電熱管，分別為是殼體、管芯還有中央的蒸氣腔。

殼體雖然就是一個(gè)真空的密封管線，電子設(shè)備用的熱管最常見的材質(zhì)是銅，熱管用哪些殼體取決于它的使用環(huán)境和內(nèi)部工質(zhì)，也有用鋁或則碳鋼的機(jī)殼，還有針對(duì)1000度低溫以上的難熔金屬機(jī)殼。

管芯貼在熱管壁外側(cè)，該層的作用就是形成毛細(xì)力，讓工質(zhì)從冷凝段聯(lián)通到蒸發(fā)段，從管芯的材料來界定的話有焙燒式、絲網(wǎng)式和溝槽式三種。

焙燒式熱管是目前最為常用的，性能和抗重力能力最好，但成本也是最高的。溝槽式性能最低，也沒有抗重力能力，但成本最低。絲網(wǎng)式則正好夾在這兩種之間。

熱管負(fù)載換熱的是內(nèi)部的流體工質(zhì)，用何種工質(zhì)也取決于熱管的工作環(huán)境，消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品用的熱管上面最常見的就是水，除此之外比較常見的是乙醇，這些熱管可在零度以下工作，液態(tài)氨工質(zhì)鋁殼體的熱管則主要用在太空中。

至于為何剪開熱管沒看見工質(zhì)流出，實(shí)際上熱管里的工質(zhì)是極少的，過多的話會(huì)引起液體阻塞現(xiàn)象，造成冷凝段未能正常工作，其實(shí)過少也不好，流體難以將毛細(xì)結(jié)構(gòu)孔隙填充，導(dǎo)致熱管蒸發(fā)段局部干燥。熱管的半徑、毛細(xì)結(jié)構(gòu)、熱管寬度就會(huì)直接影響到液體的填入量。最常見的半徑6mm寬度375px的熱管其工質(zhì)裝填量大概為0.5毫升，并且都填充在毛細(xì)孔中，所以即使剪開熱管也不會(huì)聽到有液體流出。

熱管中間未被管芯和工質(zhì)搶占的空間就是蒸氣腔，這是工質(zhì)相變后從蒸發(fā)段聯(lián)通到冷凝段的通道。

熱管的導(dǎo)熱系數(shù)

為何散熱器要用到熱管呢？由于熱管的導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)高，硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)不到10W/mK，鋁的導(dǎo)熱系數(shù)在200W/mK左右，銅則是390W/mK左右，熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可以做到1500到50000W/mK，完全不是一個(gè)數(shù)目級(jí)的。

傳統(tǒng)金屬材料能影響它的導(dǎo)熱系數(shù)的只有氣溫，并且變化范圍很小，而影響熱管導(dǎo)熱系數(shù)的誘因有好多，熱管的傳質(zhì)性能是受多方面影響的：

1、熱管管芯的類型；

2、熱管的半徑；

3、熱管的有效寬度，這兒指的是蒸發(fā)段和冷凝段的寬度，其實(shí)絕熱段厚度也有一定影響。

4、熱管放置的角度，也就是蒸發(fā)段和冷凝段的位置，因?yàn)闊峁軆?nèi)的液體是須要利用毛細(xì)力和重力從冷凝段拖回蒸發(fā)段的，當(dāng)冷凝段坐落蒸發(fā)段正上方時(shí)（也就是+90度）這個(gè)力就等于毛細(xì)力加重力，回流療效最好，熱管傳質(zhì)療效也是最好的。當(dāng)冷凝段坐落蒸發(fā)段正下方時(shí)（-90度）回流須要克服重力影響，回流療效最差，換熱療效自然就差。

在熱管類型相同的情況下，熱管越粗，有效厚度越長(zhǎng)，熱管的導(dǎo)熱效率越高，所以熱管比金屬更適用于長(zhǎng)距離的熱量輸送。

熱管的形狀對(duì)性能的影響

熱管在保持一根直管的狀態(tài)時(shí)性能是最好的，但實(shí)際使用時(shí)廠家會(huì)對(duì)其再加工成所須要的形狀，熱管的可塑性很強(qiáng)，可以進(jìn)行較大幅度的彎曲，其實(shí)也會(huì)有一定的限制，熱管的最小彎曲直徑是熱管的3倍，再者彎曲會(huì)增加熱管的導(dǎo)熱性能，平滑的彎曲會(huì)比大角度彎曲影響要小，一般來說每彎曲45°會(huì)讓最大傳質(zhì)功率大概增長(zhǎng)2.5%。

散熱器和電腦上的熱管好多都被壓平過，最多可以壓平至原始半徑的三分之一，當(dāng)熱管變平常會(huì)影響它的性能電熱管，由于壓平雖然就是壓縮了蒸氣腔的空間，進(jìn)而減小了蒸氣從蒸發(fā)段到冷凝段的阻力，當(dāng)這個(gè)阻力足夠大引起工質(zhì)從蒸發(fā)段向冷凝段轉(zhuǎn)移的速率高于管芯回流的速率時(shí)才會(huì)讓熱管的導(dǎo)熱性能減少。

圖中的實(shí)線就是不同半徑的標(biāo)準(zhǔn)焙燒式熱管管芯回流的極限，而不同顏色的曲線則是熱管壓平至2.5mm、3mm、3.5mm和4mm時(shí)的蒸氣腔通過極限?？梢婇L(zhǎng)度在3.5mm以上時(shí)熱管性能是不會(huì)受影響的，長(zhǎng)度是3mm時(shí)半徑在6mm以下的熱管兩根線正好重合，8和10mm的熱管性能會(huì)有影響。