Cácbuồng hơimô-đun làm mát là buồng chân không có cấu trúc vi mô ở thành trong, thường được làm bằng đồng. Khi nhiệt được truyền từ nguồn nhiệt đến khu vực bay hơi, chất làm mát trong khoang buồng hơi bắt đầu bay hơi sau khi được nung nóng trong môi trường chân không thấp. Lúc này, nhiệt được hấp thụ và thể tích giãn nở nhanh chóng. Môi trường làm mát pha khí nhanh chóng lấp đầy toàn bộ khoang buồng hơi. Khi môi trường làm việc pha khí tiếp xúc với khu vực tương đối lạnh, sự ngưng tụ sẽ xảy ra. Nhiệt tích lũy trong quá trình bay hơi được giải phóng bằng quá trình ngưng tụ và chất làm mát ngưng tụ sẽ quay trở lại nguồn nhiệt bay hơi thông qua ống mao dẫn cấu trúc vi mô. Hoạt động này sẽ được lặp lại trong buồng.
Chất liệu: thường được làm bằng đồng
Cấu trúc: buồng chân không với cấu trúc vi mô trên tường bên trong
Chủ yếu được sử dụng cho: máy chủ, card đồ họa cao cấp và các sản phẩm khác
Giá trị điện trở nhiệt: 0,25 độ /W
Nhiệt độ ứng dụng: 0 độ ~150 độ
Tấm tản nhiệt vc thường được sử dụng cho các sản phẩm điện tử yêu cầu thể tích nhỏ hoặc tản nhiệt nhanh. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng trong máy chủ, card đồ họa cao cấp và các sản phẩm khác. Nó là một đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ của ống dẫn nhiệt. Tấm tản nhiệt vc bề ngoài là một tấm phẳng, có nắp ở trên và dưới để đóng lại với nhau,
Nó được hỗ trợ bởi các cột đồng. Các tấm đồng trên và dưới của tấm đồng nhất được làm bằng đồng không có oxy, thường dùng nước tinh khiết làm chất lỏng làm việc và cấu trúc mao quản được làm bằng thiêu kết bột đồng hoặc lưới đồng. Miễn là tấm buồng hơi duy trì các đặc tính tấm phẳng của nó, hình dạng phác thảo phụ thuộc vào môi trường của mô-đun tản nhiệt được áp dụng, không có quá nhiều hạn chế và không có hạn chế về góc đặt khi sử dụng. Trong ứng dụng thực tế, chênh lệch nhiệt độ đo được ở hai điểm bất kỳ trên tấm phẳng có thể nhỏ hơn 10 độ, đồng đều hơn hiệu ứng dẫn nhiệt của ống dẫn nhiệt đến nguồn nhiệt, do đó có tên là tấm buồng hơi. Điện trở nhiệt của tấm cân bằng nhiệt độ thông thường là 0,25 độ /W, được sử dụng ở 0 độ ~ 150 độ.
Có bốn bước chính của quá trình kiên cố hóa. Buồng hơi là một thiết bị chất lỏng hai pha được hình thành bằng cách bơm nước tinh khiết vào một bình chứa đầy các cấu trúc vi mô. Nhiệt đi vào tấm thông qua sự dẫn nhiệt từ khu vực nhiệt độ cao bên ngoài. Nước xung quanh nguồn nhiệt điểm sẽ nhanh chóng hấp thụ nhiệt lượng và bốc hơi thành hơi nước, lấy đi một lượng nhiệt lớn. Tái sử dụng nhiệt ẩn của hơi nước. Khi hơi nước trong bo mạch khuếch tán từ vùng áp suất cao đến vùng áp suất thấp (tức là vùng nhiệt độ thấp) và hơi nước tiếp xúc với thành trong với nhiệt độ thấp hơn, hơi nước sẽ nhanh chóng ngưng tụ thành chất lỏng và giải phóng năng lượng nhiệt. Nước ngưng tụ quay trở lại điểm nguồn nhiệt nhờ hoạt động mao dẫn của vi cấu trúc để hoàn thành chu trình truyền nhiệt, tạo thành hệ thống chu trình hai pha trong đó nước và hơi nước cùng tồn tại. Quá trình khí hóa nước trong buồng hơi vẫn tiếp tục và áp suất trong buồng sẽ duy trì cân bằng với sự thay đổi của nhiệt độ.
Hệ số dẫn nhiệt của nước thấp khi hoạt động ở nhiệt độ thấp, nhưng do độ nhớt của nước sẽ thay đổi theo nhiệt độ nên buồng hơi cũng có thể hoạt động ở 5 độ hoặc 10 độ. Do trào ngược chất lỏng bị ảnh hưởng bởi lực mao dẫn nên buồng hơi ít bị ảnh hưởng bởi trọng lực hơn và không gian thiết kế hệ thống ứng dụng có thể được sử dụng ở mọi góc độ. Buồng hơi là một thiết bị thụ động hoàn toàn kín, không có nguồn điện hoặc bất kỳ bộ phận chuyển động nào.
Liên kết khuếch tán và cấu trúc vi mô tổng hợp của lưới đồng
Khác với ống dẫn nhiệt, buồng hơimô-đun làm mátđược thực hiện bằng cách hút bụi trước rồi bơm nước tinh khiết vào để có thể lấp đầy tất cả các cấu trúc vi mô. Môi trường làm đầy không sử dụng metanol, cồn, axeton, v.v. mà sử dụng nước tinh khiết đã khử khí nên sẽ không gây ra vấn đề về môi trường, đồng thời có thể cải thiện hiệu quả và độ bền của buồng hơi.
Chủ yếu có hai loại cấu trúc vi mô trong tấm đồng nhất: thiêu kết bột và lưới đồng nhiều lớp, cả hai đều có tác dụng như nhau. Tuy nhiên, chất lượng bột và chất lượng thiêu kết của cấu trúc vi mô thiêu kết bột không dễ kiểm soát, trong khi cấu trúc vi mô lưới đồng nhiều lớp được áp dụng với tấm đồng và lưới đồng ở trên và dưới buồng hơi liên kết khuếch tán, và tính nhất quán và khả năng kiểm soát khẩu độ của nó là tốt hơn so với cấu trúc vi mô thiêu kết bột, và chất lượng ổn định hơn. Độ đặc cao có thể làm cho chất lỏng chảy trơn tru hơn, có thể làm giảm đáng kể độ dày của vi cấu trúc và độ dày của buồng hơi.
Ngành công nghiệp có độ dày tấm là 3,00mm ở mức truyền nhiệt 150W. Do chất lượng của buồng hơi với cấu trúc vi mô thiêu kết bột đồng không dễ kiểm soát nên mô-đun tản nhiệt tổng thể thường cần được bổ sung bằng thiết kế các ống dẫn nhiệt.
Độ bền liên kết của lưới đồng nhiều lớp với liên kết khuếch tán tương đương với độ bền liên kết của kim loại cơ bản. Do độ kín khí cao nên nó không cần bất kỳ vật hàn nào và sẽ không có sự tắc nghẽn cấu trúc vi mô trong quá trình liên kết. Buồng hơi được làm bằng liên kết khuếch tán có chất lượng tốt hơn và tuổi thọ dài hơn.
Nếu lỗ bị rò rỉ sau khi chế tạo bằng phương pháp liên kết khuếch tán, nó cũng có thể được sửa chữa bằng cách làm lại. Ngoài liên kết khuếch tán của lưới đồng nhiều lớp, thiết kế buồng hơi liên kết lưới đồng có khẩu độ nhỏ hơn gần nguồn nhiệt có thể làm cho nước tinh khiết trong khu vực bay hơi được bổ sung nhanh chóng và quá trình lưu thông của buồng hơi tổng thể trơn tru hơn.
Hơn nữa, cấu trúc vi mô đã được mô đun hóa thành một thiết kế khu vực, có thể áp dụng cho thiết kế tản nhiệt của nhiều nguồn nhiệt. Do đó, thông lượng nhiệt trên một đơn vị diện tích của buồng hơi được thiết kế bằng liên kết khuếch tán và thiết kế phân cấp khu vực được tăng lên rất nhiều và hiệu quả truyền nhiệt tốt hơn so với tấm đồng nhất cấu trúc vi mô thiêu kết.
Ứng dụng tấm cân bằng nhiệt độ trong máy tính
Do công nghệ tương đối trưởng thành và giá thành của ống dẫn nhiệt thấp nên khả năng cạnh tranh trên thị trường hiện nay của tản nhiệt buồng hơi vẫn kém hơn so với ống dẫn nhiệt.
Tuy nhiên, do đặc tính tản nhiệt nhanh của buồng hơi, ứng dụng hiện tại của nó nhắm đến thị trường có mức tiêu thụ điện năng của các sản phẩm điện tử như CPU hoặc GPU là hơn 80W ~ 100W. Vì vậy, buồng hơi hầu hết là sản phẩm tùy chỉnh, phù hợp với các sản phẩm điện tử yêu cầu thể tích nhỏ hoặc tản nhiệt nhanh. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng trong máy chủ, card đồ họa cao cấp và các sản phẩm khác. Trong tương lai, nó cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị viễn thông cao cấp, đèn LED công suất cao và các thiết bị tản nhiệt khác.
Sự phát triển tương lai của buồng hơi
Hiện nay, các phương pháp chính để chế tạo cấu trúc mao dẫn tản nhiệt hai chiều của buồng hơi bao gồm thiêu kết, lưới đồng, rãnh, màng kim loại, v.v.
Về mặt phát triển kỹ thuật, làm thế nào để giảm hơn nữa khả năng chịu nhiệt của buồng hơi và tăng cường hiệu ứng dẫn nhiệt của nó trong tương lai, để phù hợp với các loại vây nhẹ hơn, chẳng hạn như nhôm, luôn là mục tiêu của các nhà nghiên cứu. Về mặt sản xuất, đó là hướng phát triển công nghiệp nhằm nâng cao năng suất sản xuất và tìm cách giảm giá thành cho các giải pháp làm mát tổng thể.
Về ứng dụng sản phẩm, buồng hơi đã mở rộng từ dẫn nhiệt một chiều sang hai chiều so với ống dẫn nhiệt.
Trong tương lai, để giải quyết các ứng dụng tản nhiệt khả thi khác, giải pháp buồng hơi đang được phát triển liên tục.
Phần kết luận:
Buồng hơi là một loại ống dẫn nhiệt phẳng, có thể nhanh chóng truyền dòng nhiệt tập trung trên bề mặt nguồn nhiệt và khuếch tán đến diện tích lớn của bề mặt ngưng tụ, do đó thúc đẩy quá trình tỏa nhiệt và giảm mật độ dòng nhiệt của bề mặt linh kiện .
Cấu trúc buồng hơi: khoang phẳng khép kín hoàn toàn gồm có tấm đáy, khung và tấm che. Thành bên trong khoang được trang bị cấu trúc lõi mao dẫn hấp thụ chất lỏng. Cấu trúc lõi mao quản có thể là lưới thép kim loại, rãnh siêu nhỏ, dây sợi hoặc lõi thiêu kết bột kim loại và một số tổ hợp cấu trúc. Nếu cần thiết, phải bố trí một kết cấu đỡ bên trong buồng để khắc phục biến dạng do lực nén và gia nhiệt do lực hút chân không gây ra.
Ưu điểm của buồng hơi: kích thước nhỏ có thể làm cho tản nhiệt mỏng như mức tiêu thụ điện năng thấp ở mức đầu vào; Dẫn nhiệt nhanh, không dễ gây tích tụ nhiệt. Hình dạng không bị giới hạn, có thể là hình vuông, hình tròn, v.v., để thích ứng với các môi trường tản nhiệt khác nhau. Nhiệt độ bắt đầu thấp; Tốc độ truyền nhiệt cao; Hiệu suất cân bằng nhiệt độ tốt; Công suất đầu ra cao; Chi phí sản xuất thấp; Tuổi thọ dài; Trọng lượng nhẹ.
Ứng dụng buồng hơi trong lĩnh vực máy tính: hầu hết buồng hơi là sản phẩm tùy chỉnh, phù hợp với các sản phẩm điện tử yêu cầu thể tích nhỏ hoặc tản nhiệt nhanh. Hiện nay, nó chủ yếu được sử dụng trong máy chủ, máy tính bảng, card đồ họa cao cấp và các sản phẩm khác. Trong tương lai, nó cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị viễn thông cao cấp, đèn LED công suất cao và các thiết bị tản nhiệt khác.
Chú phổ biến: mô-đun làm mát buồng hơi, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, tùy chỉnh, mẫu miễn phí, sản xuất tại Trung Quốc
