均温板的研究进展

均温板虽然具有结构简单、适应性好等特点，但内部发生的物理过程却相当复杂，很多因素同时影响着均温板的性能[4]。目前电子设备大多朝微型化发展，这也对均温板的性能和结构尺寸等提出更高的要求，腔内的工作流程愈加复杂多变，这对研究、设计和制作均温板都带来挑战。95202

近年来，很多学者对均温板开展了研究，其方法主要包括实验研究及数值模拟。大部分学者都采用实验研究的方法，实验研究是最直接最客观的方法，它可以通过测试反映出均温板的性能，其结果还可用于验证数值模拟和理论分析的结果。大部分学者采取实验研究还有一个重要的原因，就是实验投入成本相对比较低，因此实验研究成为均温板研究的主流方式。难点主要是对均温板实物的加工，传统的加工工艺无论是在加工进度还是精度上，都已经无法满足现代微型化发展的要求。于此同时，部分学者在开展实验之前会先建立合适的均温板数学模型，然后利用计算机进行数值计算模拟得到相关参数，为下一步的实验研究提供依据。

1、 实验研究进展

Lu 等[5]选用高传导率和渗透率的石墨泡沫作毛细芯结构，工质流体选用乙醇，实验测得该均温板的热流密度达到80 W/cm2。研究结果表明，石墨泡沫结构的均温板其传热性能是铜芯结构的两倍左右。若工质流体选为水的话，其散热能力还将进一步提高。

刘晓为等[6]提出一种操作简便的微型平板热管封装方法，在平板热管上下基板四周加工一圈焊接带，在焊接带上镀上低熔点金属作为焊料，上下基板对准后使用夹具将其加紧，在真空或者保护气体环境下加温熔化焊料金属。待冷却后，上下基板通过焊料紧密粘合在一起，这样就完成了平板微热管的封装。文章指出该发明操作方便可靠，简单灵活，成本低廉。

纪献兵等[7]研究了超轻多孔泡沫金属平板热管的传热性能。他们用超轻多孔泡沫金属作为平板热管的毛细吸液芯，使用水、丙酮和乙醇3种工质，测量和分析了不同充液比和放置角度下平板热管的温度分布及热阻。指出该平板热管具有良好的均温性能，当热流密度超过180 W/cm2时，热管仍然具有较好的均温特性；放置角度对平板热管的热阻具有一定的影响，当充液比较小，加热功率中等时，处于水平状态的热管相对来说具有更小的热阻，最小可达0.09 ℃/W；在3种工质中，以水作为工质具有最好的换热效果，其次是丙酮。以水为工质时最佳充液比为30％，此时该平板热管在较大加热功率范围内热阻值稳定。

Wang等[8]使用烧结铜网作毛细吸液芯，分析了影响平板热管最大传热能力的各种因素。指出热管中铜网的目数、铜网的层数、铜丝半径和热管的倾斜角度均影响热管的最大换热能力，铜丝的最佳半径为1.2mm左右。

Wang等[9]提出将常规的烧结毛细芯上壁面用一块波纹形的槽道板来代替，内部平行的槽道既有利于蒸汽的传输，还起到了支撑作用。除此之外，波纹形的槽道壁既加大了总的冷凝面积，还缩短了冷凝液体的回流路径，这样不仅降低了热管的热阻，同时提升其抗烧干特性。 

Take等[10]采用滚压结合铝做成平板式微热管，并充填R134A或R123。采用滚压结合处理技术可压焊两片铝薄板至结合，同时达到防止润滑剂外逸的目的。获得了该平板热管7.8mm宽流道时的最大毛细极限。此外，还测试了平板式微热管最高温度与最低温度的差值，这些数据为热管工作流体的充入量和毛细芯的确定提供参考。

Go[11]将铜腐蚀制成复杂的多层毛细结构作为毛细芯，充入丙酮作为工质，对平板热管在不同功率、不同倾斜角度下的传热性能和热阻进行了测试。