內容大綱
一、熱管原理構造與研究簡介
二、熱管制造
三、熱管性能測試
熱傳量、溫度差、熱反應
四、熱管信賴度測試
五、均溫板與回回路式熱管
熱管在幾乎沒有傳熱損失下,能快速將熱管由一端傳到另一端,俗稱熱超導。
此理念于1942年由R.S.Gaugler 提出,直到1962年G.M.Grover 發現其特性才開始發展。
一、熱管原理構造與研究簡介
熱管三基本組件:
1.容器2.毛細結構3.工作流體。
熱管優點及特性
☆.溫度分布均勻
☆.熱阻小
☆.熱反應快速
☆.傳熱量大
☆.重量輕體積小
☆.結構簡單
☆.無磨耗壽命長
☆.無需電源
☆.可在無重力場下運作
二、熱管制造
熱管生產之主要關鍵技術,
設計、制造及測試三大部份。
設計部份包括:
1.熱傳設計: 不同毛細規格及操作條件下
熱管之傳熱限制、傳熱能力
及熱阻計算分析。
2.機械設計: 強度、結構及外型。
制造部份包括:
1.毛細結構制造: 燒結溝槽管制作及金屬網自動化安裝。
2.洗凈及熱處理: 去脂、堿洗、酸洗、水洗及去氧化層等。
3.工作流體: 真空充填、蒸汽驅逐法及加熱驅除法充填技術。
4.焊接: 管端縮口及焊接(氬焊、電離子焊)。
5.自動化: 機構設計、制程控制及自動化。
測試部份則包括
1.成品性能測試: 傳熱能力、熱阻、熱反應。
2.成品信賴度測試:泄漏率測、強度(爆破)測試 加速老化、冷熱循環、冷熱沖擊。
三、熱管性能測試
傳熱能力、熱阻、熱反應。
四、熱管信賴度測試
☆加速老化、
☆冷熱循環、
☆冷熱沖擊、
☆泄漏率測試、
☆強度(爆破)測試、
☆壽命測試。
☆加速老化測試
Log2(MTBF Hours of operation at Top)=Log2(Test hours at TC)+Log22x(Tc-Top)/10
Top:熱管操作溫度
TC :測試腔室溫度
Example:
Top:60 ℃
TC : 180 ℃
測試時間6小時
24576 hours = 2.8 years (MTBF life)
關于MTBF計算,請訪問中國可靠性網:http://www.kekaoxing.com
From: ”Hinged Heat Pipes for Cooling Notebook PCs”13th IEEE Semi-Therm Symposium 1997, San
Jose, Calif.
五、均溫板與回路式熱管
生產均溫板(Vapor Chamber)之設備
均溫板關鍵技術
回路式熱管(Loop Heat Pipe)關鍵技術
熱設計資料下載: 熱管基本原理.pdf
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