En ultralätt kapillärdriven Heat Pipe-kylningsteknik

Kapillärdrivna värmerör kan, på grund av sin enkla design, låga kostnad, flexibla design och goda värmeavledningsförmåga, vara den mest populära lösningen för moderna mikroelektroniska komponenter för termisk hantering. I smartphones och bärbara datorer, platta till den universella rörformade designen för att ytterligare komprimera. Principen för värmerör är att sprida överskottsvärme som avges av mikroelektroniska komponenter genom den latenta värmeomvandlingen av arbetsvätskan i en vakuumkammare. De kalla och varma ändarna av höljesstrukturen fungerar som förångare respektive kondensorer, medan mittdelens funktion är att tillhandahålla kanaler för (i) ångflöde (från den varma änden till den kalla änden) och (ii) kondensatflöde (ii) från den kalla änden till den varma änden) genom kapillärverkan genom vekestrukturen genom det centrala ihåliga området. I mitten strömmar ånga och kondensat i motsatt riktning, åtskilda av ett fritt ytgränssnitt orsakat av ytspänningsflödeskraft. Designmålet för ett värmerör är att minska driftstemperaturen för komponenter som är anslutna till förångaren genom att tillåta värme att transporteras längs värmeröret och avledas vid kondensorns ände.

Nyligen har professor Kiju Kang från Chonnam National University i Sydkorea gjort de senaste framstegen inom termiska lösningar för elektroniska kylsystem. Kapillärdrivna värmerör är en effektiv termisk lösning för komprimerade elektroniska kylsystem, vilket ger en ultralätt värmerörslösning för mobila applikationer. I denna studie bildades skalet som kapslar in fasändringsprocessen för arbetsvätskan av en tjocklek på ~40 μ Tillverkad av kemisk plätering av m. Dessutom är vekestrukturen som transporterar kondensatet till värmekällan genom kapillärer också kemiskt pläterad på den inre ytan av höljet, vilket bildar ett 100 μM tjockt mikroporöst lager.

Denna vekestruktur superhydrofiliseras sekventiellt genom att bilda nanotexturerad svärtning på det mikroporösa vekeskiktet. Den effektiva densiteten hos vår prototyp av ultralätta värmerör (UHP), som ett mått på lättvikt, indikerar att kommersiella produkter av samma typ med sintrade kopparkärnor med liknande yttre dimensioner i genomsnitt har minskat vikten med 73 % (t.ex. ca. 2,7 g jämfört med ~10,0 g), samtidigt som den ger likvärdig värmeavledning. Dessutom, på grund av den extra värmeavledningen av det ultratunna väggskalet och lampkärnan, arbetar uHP med en 25% minskning av förångarens temperatur.