热管是众多热控制器件中最为有效的散热器件之一，相较于普通的散热器，热 管单位面积的换热量大，并且不用动力辅助设备，它的工作原理是利用其内部工质 的相变来传递热量，同体积和同冷却工况下表现出很大的优势和不可替代性，人们 也对其进行了越发广泛深入的研究[3]。

传统热管形状多为圆形，和热源或散热装置接触面积较小，大多数电子产品会 采用将热管压平的方法来增加它的表面积，即扁平热管。在国防军事和笔记本电脑 领域，多数都采用这种薄且长的扁平热管来导出发热器件的热量，而后通过风扇和 翅片散热器将热量排放到环境中。然而使用这种散热方法，散热座上的热源点和远 离热源点的位置两者的温差仍在 10℃以上，散热并未达到理想效果。扁平热管主要 的缺点是散热在一维空间内，并且压扁的热管会使得热管的最大传热量大幅度降低。

目前的电子设备热流密度普遍能够达到 60 ~ 90 W/cm2 ，最高到

200 W/cm 2 。为了进一步提高热管性能，均温板在近十年内得到了快速发展，借由其 二维散热的优点，拥有着广阔的应用前景以及巨大的经济价值[4]。

1。2 均温板简介

热管具有比较强的适应性，它的形状可以因实际需要而改变，厂家为了满足实 际需要可以做出各种外形的热管。平板热管的诞生在热管应用中是一个很自然的过 程。在电子器件散热这个领域，将热管制作成平板形状更有利于增大热管和电子散 热元件两者间的接触面积。1969 年，Sheppard[5]设计出使用矩形断面热管冷却集成电 路的底板，虽然这只是对常规热管做出的一些调整，但却为以后平板热管的诞生提

供了很有价值的参考。在这个研究基础上，Feldman[6]提出了一种新型的平板式热管， 其中有结构化吸液芯，1971 年，该平板热管得到了美国专利局的授权，此热管能够 较好的应用在电子系统中元器件热沉，对其具有冷却降温的效果。此平板热管的优 点为：吸液芯采用了结构化的形式，蒸汽、液体工质的循环速度加快，起到强化传 热的作用，不但减轻了热管重量，还提高了其刚度，使得平板热管的适应性更强。 在此之后，平板热管被广泛用于笔记本电脑、空间热控制、微电子器件等领域[7-8]。 如图 1。1 所示。

图 1。1 均温板散热器原理

平板形热管在其应用过程中出现了两个方向：（1）起到热量传递作用的平板热 管，如图 1。2 所示；这种结构方式实际上还是延续了传统热管将热量从一端高效传 导到另一端的理念。然而这种平板热管的蒸发段和冷凝段相距比较远，工质在冷凝 段冷凝之后很难返回蒸发段，并且因为气态和液态工质的运动方向不同，会产生相 互抑制的作用。（2）则是本文着重研究的起均温作用的平板热管，如图 1。3 所示。

图 1。2 起热量传递作用的平板热管示意图

图 1。3 起均热作用的平板热管示意图

工业上惯用的均温板的基本结构如图 1。4 所示。结构特点方面，均温板的两个 平面也就是蒸发面和冷凝面代替了相应热管的蒸发段和冷凝段，程扁平状，平行于 热流轴向的距离小，垂直热流方向上的尺寸大，而且蒸发面与冷凝面之间的距离（平 行热流轴方向）小。原理在图 1。4 上示出，吸液芯紧贴在蒸汽腔体的内壁，其间为 充注工质。加热蒸发面时，紧贴蒸发面毛细芯的工质相变汽化从而充满蒸汽腔，蒸 汽到冷凝面后冷凝液化，放出具有的潜热，冷凝液在吸液芯作用下流回蒸发面，完 成一次循环。均温板一方面可以有效地将高热流密度（热点）的热量均匀地分散开， 水平展开成为一个相对均匀的温度场，另一方面利用工质本身的相变过程，不断吸 收和释放潜热，从而达到高效传热的目的。这样就同时兼具两个方向的散热效应， 能很好地提高热沉的散热效率。具体结构如图 1。4 所示，均温板外形为平面板状， 有上下两块板，两块板紧密结合，并在空腔内添加支撑铜柱。均温板的上下板均由 导热率较高的金属制成，一般使用纯水作为运行工质，用铜网或铜粉烧结等制成为 毛细芯。抽真空后，工质通过充注管充注并密封于腔体内[9]。文献综述 平板热管的可视化研究(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_94833.html