Welche Arten von Kapillarstrukturen gibt es bei Wärmerohren?

Wärmerohr ist ein Wärmeleitungselement, das zur Erzielung der Wärmeübertragung auf den Phasenwechsel der Arbeitsflüssigkeit seiner eigenen Innenfüllung angewiesen ist und die folgenden grundlegenden Eigenschaften aufweist:

1. Hohe Wärmeleitfähigkeit;

2. Hervorragender Temperaturausgleich;

3. Umkehrbare Wärmeflussrichtung;

4. Thermodioden und Thermoschalter;

5. Umweltanpassung.

Thermisches Schalten bedeutet, dass das Wärmerohr in einen Einweg-Wärmeleitungstyp umgewandelt werden kann. Wenn beispielsweise die Temperatur von Abschnitt A höher als die von Abschnitt B ist, funktioniert das Wärmerohr.Wenn die Temperatur im Abschnitt A niedriger ist als am Ende B, funktioniert das Wärmerohr nicht.

Das Funktionsprinzip der Pipeline und des im gefrorenen Boden vergrabenen Wärmerohrs besteht darin, die Schalteigenschaft des Wärmerohrs zu nutzen.Im Winter ist die Bodentemperatur höher als die Lufttemperatur, und das Wärmerohr absorbiert und verteilt die Temperatur der gefrorenen Bodenschicht an die Luft, wodurch die Temperatur der gefrorenen Bodenschicht niedriger und stabiler wird.Im Sommer ist die Lufttemperatur hoch und die Heatpipe funktioniert nicht.

Dies wird auch als Schwerkraft-Wärmerohr bezeichnet. Die Innenwand ist glatt und weist keine Kapillarstruktur auf.Der Rückfluss der Flüssigkeit kann nur auf der Schwerkraft des Arbeitsmediums beruhen und wirkt unidirektional.

In den Anwendungsszenarien der meisten elektronischen Geräte hat der Einsatz von Wärmerohren jedoch keine feste Richtung, sodass eine Anpassung an den Rückfluss des Arbeitsmediums in alle Richtungen erforderlich ist.An diesem Punkt ist die Kapillarstruktur der inneren Rohrwand sehr wichtig, und die Kapillarstruktur muss das Arbeitsmedium im Fall der Antigravitation transportieren und sicherstellen, dass die Flüssigkeit überall dort, wo sie kondensiert, schnell zur Verdampfung zurückkehren kann Ende.

Je nach den Anforderungen des Anwendungsszenarios und unter Berücksichtigung der Verarbeitungskosten gibt es derzeit drei Haupttypen von Kapillarstrukturen.

1. Pulversinterstruktur (Pulver)

Schauen Sie sich das folgende physikalische Demontagediagramm an. Aufgrund des Diagramms denken Sie vielleicht, dass es sehr weich ist, aber tatsächlich ist dieser Kapillarkern weder weich noch locker, sondern sehr stark.Da es sich um eine Substanz aus Kupferpulver handelt, das bei hoher Temperatur erhitzt wird, stellt es beim Abkühlen die ursprüngliche harte Textur des Metalls wieder her.

Tatsächlich ist der Herstellungsprozess eines solchen Wärmerohrs relativ komplex. Zunächst wird eine runde Stabform in die Mitte des Kupferrohrs gelegt, dann wird das lose Kupferpulver eingespritzt, und das Kupferpulver erreicht eine bestimmte Dichte nach Vibration;Anschließend wird das Produkt in einen Ofen mit reduzierender Atmosphäre gegeben und auf eine bestimmte Temperatur erhitzt.Bevor das Kupferpulver vollständig geschmolzen ist, schmilzt zunächst der Rand der Kupferpulverpartikel, haftet am umgebenden Kupferpulver und an der Kupferrohrwand und bildet schließlich die Hohlstruktur, die Sie jetzt sehen.

Die Sintertemperatur und die Haltezeit müssen angemessen aufeinander abgestimmt sein, um die Bindungsfestigkeit sicherzustellen, die Kupferpulverpartikel können jedoch nicht geschmolzen werden.Natürlich ist dieses Verfahren in der tatsächlichen Produktion sehr ausgereift, die Kosten wurden erheblich gesenkt und es ist die am häufigsten verwendete Form der Kapillarstruktur.

Gesinterter Kapillarkern aus Kupferpulver

Die wichtigsten Produktionsmethoden für Kupferpulver sind Elektrolyse, Wasserzerstäubung und REDOX-Methode.Das durch Elektrolyseverfahren hergestellte Kupferpulver weist die Eigenschaften einer dendritischen mikroskopischen Form, einer höheren Reinheit und einer besseren Formbarkeit als die Oberfläche auf. Die Herstellung von punkthydrolysiertem Kupferpulver ist jedoch mit einem hohen Energieverbrauch, hohen Kosten und einer erheblichen Umweltverschmutzung verbunden.Derzeit wird häufiger Kupferpulver verwendet, das durch Wasserzerstäubung hergestellt wird.Derzeit ist das Kupferpulver, das durch die weltweit übliche Wasserzerstäubung + REDOX-Methode (jetzt AOR-Methode) hergestellt wird, an der Oberfläche modifiziert, und seine mikroskopische Form ist keine geplante Koralle, die sich weiter entwickelt als die Oberfläche und eine gute Formbarkeit aufweist. und es hat eine geringe lose Dichte an elektrolytischem Kupferpulver (im Allgemeinen 1,5 ~ 3,0 g/cm3).Es verfügt außerdem über eine gute Fließfähigkeit des wasserzerstäubten Kupferpulvers (allgemeine Fließfähigkeit beträgt weniger als 35 s/50 g) und die Prozessleistung ist stabil, sodass es die meisten elektrolytischen Kupferpulver ersetzen kann.

2. Rillenstruktur

Die Anwendung der Grabenstruktur hat eine lange Geschichte.Aus der Abbildung können wir erkennen, dass sich die Wand des Rohrs von der glatten Oberfläche des gesinterten Kupferrohrs unterscheidet, es jedoch einen Kreis feiner Rillen entlang der Ziehrichtung des Kupferrohrs gibt.

Es sind diese Rillen, die in Wärmerohren als Kapillarkräfte wirken.Die zurückgeführte Flüssigkeit wird schnell durch diese Kanäle im Wärmerohr geleitet.

Natürlich sollte die Kapillarkraft umso besser sein, je feiner die Rillen sind, aber auch die Materialproduktionskosten steigen.

Unter dem Gesichtspunkt der Produktionskosten für Wärmerohre ist der Prozess dieser Wärmerohre relativ einfach, und viele Prozesse werden ohne Füllpulver hergestellt, und die Herstellungskosten sind relativ niedrig.

Gerillte Kapillarkernstruktur

3, Metallgeflecht (Mesh)

Diese Struktur ist mittlerweile auch sehr verbreitet.

Wie gesintertes Pulver ist auch Drahtgeflecht darauf ausgelegt, Kapillarkraft zu erzeugen.Dieses geflochtene Netz mit Kreuzlappung zwischen den Drähten bildet Poren und erzeugt Kapillarkräfte, die die Schwerkraft überwinden und einen schnellen Transport der Arbeitsflüssigkeit ermöglichen können.

Natürlich sind seine Kapillareigenschaften nicht so gut wie die eines gesinterten Pulverkapillarkerns.

Kapillarkernstruktur aus Drahtgeflecht

Bei Verwendung als Kapillarstruktur aus Kupferdrahtgeflecht wird im Allgemeinen die Anzahl der Maschen als Nennspezifikation verwendet, häufig werden 100 Maschen, 200 Maschen, 300 Maschen usw. verwendet.

4. Komplexe Struktur

Angesichts der Vor- und Nachteile der oben genannten Konstruktionen gibt es auch Verbundrohrkonstruktionen für den umfassenden Einsatz.

Wie Kupferpulver + Kupfergeflecht, Nut + Kupfergeflecht und so weiter.Für den Transport des Arbeitsmediums über große Entfernungen können auch ein oder mehrere Metallgeflechtdrähte auf der Oberfläche des Pulvers oder Netzes gesintert werden, um die Rücklaufgeschwindigkeit zu erhöhen und den Rückfluss zu erhöhen.