Gőzkamra fejlesztés és alkalmazás
Az ötödik generációs mobilkommunikációs technológia (5G technológia) megjelenésével és gyors fejlődésével az elektronikai termékek, különösen az okostelefonok, táblagépek és egyéb termékek egyre inkább a nagy teljesítmény, a magas szintű integráció és a miniatürizálás irányába mozdulnak el, ami ultra-nagy hőáramot eredményez. sűrűség rendkívül szűk helyeken. Hatékony hőátadó elemként a gőzkamra alacsony hőellenállással és egyenletes hőmérséklettel rendelkezik, és széles körben használják a nagy hőáramú berendezések hőelvezető moduljában.
Az elektronikai ipar fejlődése az elektronikai termékek kis méretű és magas szintű integráció felé történő fejlesztéséhez vezetett, ami az elektronikus alkatrészek magasabb energiafogyasztását eredményezte. Például a sávszélességű erősítők becsült disszipációja a katonai és repülőgépiparban meghaladja az 1000 W/cm2-t. A közönséges hűtőbordák már nem tudják kielégíteni a nagy hőáram-sűrűségű hőleadás igényeit. A kapillárisok által hajtott kétféle hűtőborda, mint például a hőcsövek, a lapos hőcsövek és a gőzkamra, bizonyítottan a leghatékonyabb passzív hűtőberendezések a két hűtőberendezés közül. Előnyök, mint például az erős hővezető képesség, a jó hőmérséklet-kiegyenlítő hatás és az erős szerkezeti alkalmazkodóképesség. A gőzkamra nagyobb hőelvezetési teljesítményük miatt számos hazai és külföldi tudós kutatási hotspotjává vált.
Jelenleg az elektronikus eszközökhöz használt hőelvezetési módszerek főként a grafit hőleadást, grafén hőelvezetést, hővezető gél hőelvezetést, hőcsöves hőhűtést, gőzkamra hűtést stb. foglalják magukban, amint az 1. táblázatban látható. Ezek közül a grafit hőleadás , a grafén hőelvezetése és a hővezető gél hőelvezetése korlátozott hőelvezető hatású hőleadó anyagok közé tartozik, amelyeket főként kis elektronikai termékekben használnak; A hőcsövek és fűtőlemezek nagy hőelvezetési hatékonyságú hőelvezető alkatrészek, és főként nagy és közepes méretű elektronikus berendezésekben használják. Bár mind a hőcsövek, mind a gőzkamra fázisváltást használnak a hőelvezetés eléréséhez, beleértve a négy fő lépést: a vezetést, a párolgást, a konvekciót és a kondenzációt, hővezetési módszereik eltérőek. A hőcsövek egydimenziós hőátadásúak, míg az áztatólemezek kétdimenziós hőátadásúak, nagyobb érintkezési felülettel a hőleadó közeggel, egyenletesebb hőelvezetéssel és jobban alkalmazkodnak az olyan területeken, mint például a miniatűr elektronikus eszközök az 5G korszakban. Kapcsolódó tanulmányok kimutatták, hogy az egyenletes hőlemezzel rendelkező hűtőborda teljesítménye 20-30%-kal magasabb, mint a hőcsőé, ami tovább javíthatja a hővezetőképesség hatékonyságát.
A gőzkamra egy lezárt csőhéjból, egy porózus folyadékelnyelő magból és egy munkafolyadékból áll. A folyékony munkaközeg felveszi a hőt és a párologtató végén elpárolog, majd gáz halmazállapotban az üregben lévő kondenzációs végbe kerül, ahol hőt bocsát ki és kondenzálódik. A kondenzált folyékony munkafolyadékot kapilláris erő hajtja, és egy porózus szívómagon keresztül visszaszállítja az elpárologtató végbe. Ebben a ciklusban a fűtőlap önállóan tud működni külső hajtás nélkül, így teljessé válik a hatékony hőátadás. Az áztatólemez a hőátadás iránya szerint két típusra osztható, a kétféle gőzkamra pedig vastagság- és hosszirány mentén adja át a hőt, Az előbbi nagymértékű kondenzáció révén több hőt tud elvenni; Ez utóbbi nagy távolságokra képes továbbítani, és kiváló hőmérsékleti egyenletességi teljesítményt tart fenn. A gőzkamra főként szabványos gőzkamrára (nagyobb vagy egyenlő 2 mm), ultravékony gőzkamrára (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
A gőzkamrák alkalmazása a különböző alkalmazási környezetek alapján két kategóriába sorolható, nevezetesen a földi környezeti alkalmazásokra és a repülőgép-környezeti alkalmazásokra. Az előbbi gravitációs környezetben, például 5G bázisállomásokon, elektronikai termékekben, például mobiltelefonokban és számítógépekben, autóipari elektronikai hűtésben stb., míg az utóbbi nulla gravitációs, mikrogravitációs vagy szupergravitációs környezetben, például az űrben. mező.
Az elektronikai alkatrészek kis térfogatban nagy mennyiségű hőt termelnek, és a hatékony hőleadás a további technológiai fejlesztés egyik fő nehézségévé vált. A hagyományos hőcsövekkel összehasonlítva az egységes hőlemez, mint új típusú hővezető eszköz, közvetlenül érintkezhet a hőforrással, és minden irányban egyenletesen továbbítja a hőt. Hatékony és egyenletes hővezetési teljesítménnyel rendelkezik, és széles körben használják olyan területeken, mint az elektronika, a repülés és az új energetikai járművek.
