电子电器设备中高效热管散热技术的研究现状及发展

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　　【摘  要】随着信息时代的到来，计算机系统的应用越来越广泛，与之相关的电子设备也逐渐充实了人们的生活，但电子设备使用过程中普遍存在发热现象，如果不及时散热不仅影响电子设备的寿命，而且可能引发安全事故，因此电子设备散热是现阶段的技术重点。本文将介绍传统电子设备散热技术和新型电子设备的散热技术，并分析电子设备散热技术在实际生活中的应用，目的是通过科技手段提升电子设备的使用安全。
　　【关键词】电子设备;散热技术;应用分析
　　1传统电子设备散热技术
　　1.1风冷散热技术
　　风冷散热技术是比较基础的散热技术，传统电子设备尤其是性能要求不高的设备通常都会采用这项技术进行散热，设备产生大量热量后，启动在设备固定位置处安装的风扇叶片装置，通过叶片旋转带动空气流动，热量随着空气的排除而被带出，从而达到散热的目的。总的来讲，散热方式直接有效，但也会产生一些负面影响，例如空气流动过程中叶片会吸附大量的灰尘，可能会进入电子设备内部，难以清理。除此之外，风扇工作时也需要消耗电能产生额外的热量，并且工作时可能会产生不同程度的声响，形成噪音污染。
　　1.2水冷散热技术
　　水冷散热技术多用于大型工业电子设备的散热，主要原理是利用低温循环水进行空气置换，热空气通过低温循环水排除达到冷却降温的目的，与风冷散热技术相比，这种散热技术制冷效果较好，散热效果明显，但局限性较大，首先水冷散热技术应用过程中需要不断补充循环水，以平衡吸收热量大量蒸发的水分，在水电并用的情况下，增加了设备使用的安全风险，其次，这种散热技术多用于工業生产设备的散热，要想实现良好的散热效果就需要扩大规模，并且配备相应的电源供给，对于工业生产来讲增加了成本投入。
　　1.3热管散热技术
　　热管散热技术是以热管为基础实现散热的装置，但单纯依靠热管并不能实现散热，还需要与其他散热装置如风扇等配合使用，因此严格来讲，热管散热技术中也应用了风冷散热技术，这就意味着该项技术消耗的技术成本较大，并且散热系统组成会更加复杂，除此之外，该项技术的散热效果与水冷散热效果相比没有太大优势，因此实际生活中这项技术应用率较低。
　　2应用分析
　　2.1小型日常电子设备
　　小型电子设备贯穿人们的日常生活，例如手机、电脑、家用电器等，这些设备由于使用量大，产品革新也比较快，多数产品的外观和性能都越来越贴合生活要求，但仍有部分设备散热效果较差，容易引发使用事故。进行设备革新时应多考虑散热技术的应用，例如将软性导热硅胶绝缘垫布置在手机、电脑的散热器内能够有效提高其他元件的抗热性能，也可以将硅脂或液态缝隙填充材料应用于电脑的主机中，增强散热效果，使小型电子设备使用过程中不在出现过热损毁现象。
　　2.2户外功能型电子设备
　　户外功能型电子设备如空调外机等不仅会由于自身通电产热，更会吸收外界环境中的热量，因此散热会非常困难，针对这类型设备要进行双重设计，加强散热效果，一方面在电子设备的外表面使用导热硅脂进行保护，起到缓冲作用，帮助设备适应外界环境温度，另一方面在在电子设备内部设计软性导热硅胶绝缘垫，增加设备的耐高温效果，并去除过多的热量，这样才能维持一个相对稳定的工作状态。
　　2.3出行交通设备
　　随着人们生活水平的提高，出行使用私家车的人也越来越多，虽然车内设计有空调，给车内人员提供了清凉舒适的环境，但汽车内部构造尤其是燃气系统依然会产生大量热量，存在安全隐患。在设计汽车发动机时要做好散热技术的应用，一方面可以使用导热硅脂进行表面熔封，另一方面配备导热性良好的散热器，保证将发动机产生的热量快速导出，保障出行安全。
　　2.4热管在电子设备冷却方面的应用
　　热管在电子设备冷却方面的应用还是很广泛的，比如功率放大器、硅二极管、整流器等。热管散热系统的应用替代了庞大的散热片。在一些特殊的场合，如在晶体振荡器和其他的热敏感线路中，恒温热管一显身手。应用热管冷却电子设备最理想的方法是将电子设备直接安装在热管管体上，这样热源和热管间的所有界面被取消。一些元件，如功率晶体管，可以简单地直接用螺纹旋入热管，只要注意避免工作液泄漏就行。目前，热管技术在电子设备散热系统中的应用首推电脑内芯片的散热冷却。传统的台式计算机和笔记本电脑的中央处理器（CPU）都使用微型风扇和翅片来散热冷却，散热量一般为 2～4W。随着计算机技术的高速发展，高性能的 CPU 的发热量急剧增加，而且今后的发热量会越来越大。常规的散热方式及风扇强制散热都难以满足要求。热管散热有体积紧凑、无噪声、可靠性高等优点，已成为首选的散热方式。用于笔记本电脑散热的热管属于小型热管，可以弯成各种形状。这种热管的散热性能比常规铝板散热效果好。
　　3热管传热的优势
　　传送热量是指从沸腾段到凝结段所传送的热量值。这种热传送在物理热管中是靠传送潜热的方式进行的。因此传热能力远远地大于导热、流体流动等方式。热管的传热能力，就重量和尺寸而言，要比最好的传热材料高许多倍。例如，外径相同的热管与铜棒，尽管铜的导热系数仅次于银，但热管的传热能力为铜棒的几百倍。由于热管的传热能力大，所以适用于电子、电器等发热设备的冷却。此外，热管散热和普通散热方式相比，可以进行单独设计，以满足各种使用要求。热管还可以完全用电绝缘材料制做，因此可以和高压设备直接配接。它也能在重力为零的环境中正常地工作，而且换热效率高、节能效果显著、无噪声污染，属于环保型散热装置。
　　结论
　　在未来的电子设备革新中，应该多考虑散热技术的应用，利用多种新型电子设备散热技术进行设备材料优化，并且不断研发新型材料，完善电子设备散热技术，只有这样，才能确保电子设备散热良好，使人们在享受电子设备便捷功能的同时加强安全保障。
　　参考文献：
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　　（作者单位：湖南省新邵县工业职业中等专业学校）
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