Tvaika kameras izstrāde un pielietošana
Līdz ar piektās paaudzes mobilo sakaru tehnoloģiju (5G tehnoloģijas) parādīšanos un strauju attīstību elektroniskie produkti, jo īpaši viedtālruņi, planšetdatori un citi produkti, arvien vairāk virzās uz augstu veiktspēju, augstu integrāciju un miniaturizāciju, kā rezultātā rodas īpaši augsta siltuma plūsma. blīvums ārkārtīgi šaurās telpās. Tvaika kamerai kā efektīvam siltuma pārneses elementam ir zemas termiskās pretestības un vienmērīgas temperatūras īpašības, un to plaši izmanto augstas siltuma plūsmas iekārtu siltuma izkliedes modulī.
Elektroniskās rūpniecības progress ir novedis pie elektronisko izstrādājumu izstrādes, lai tie būtu mazi un integrēti, kā rezultātā ir palielināts elektronisko komponentu enerģijas patēriņš. Piemēram, aplēstā frekvenču joslas pastiprinātāju izkliede militārajā un kosmosa jomā pārsniedz 1000 W/cm2. Parastās siltuma izlietnes vairs nevar apmierināt augstas siltuma plūsmas blīvuma siltuma izkliedes vajadzības. Ir pierādīts, ka divu veidu siltuma izlietnes, ko darbina kapilāri, piemēram, siltuma caurules, plakanas siltuma caurules un tvaika kamera, ir visefektīvākās pasīvās dzesēšanas ierīces starp divām dzesēšanas ierīcēm. Tiem ir tādas priekšrocības kā spēcīga siltumvadītspēja, labs temperatūras izlīdzināšanas efekts un spēcīga struktūras pielāgošanās spēja. Tvaika kameras ir kļuvušas par pētniecības karsto punktu daudziem zinātniekiem gan mājās, gan ārzemēs, jo tām ir lielāka siltuma izkliede.
Pašlaik elektroniskajās ierīcēs izmantotās siltuma izkliedes metodes galvenokārt ietver grafīta siltuma izkliedi, grafēna siltuma izkliedi, siltuma vadīšanas gēla siltuma izkliedi, siltuma caurules siltuma dzesēšanu, tvaika kameras dzesēšanu utt., kā parādīts 1. tabulā. Starp tiem ir grafīta siltuma izkliede. , grafēna siltuma izkliede un siltumvadītāja gēla siltuma izkliede pieder pie siltuma izkliedes materiāliem ar ierobežotu siltuma izkliedes efektu, ko galvenokārt izmanto mazos elektroniskajos izstrādājumos; Siltuma caurules un siltuma plāksnes ir siltuma izkliedes komponenti ar augstu siltuma izkliedes efektivitāti, un tos galvenokārt izmanto lielās un vidēja izmēra elektroniskajās iekārtās. Lai gan gan siltuma caurulēs, gan tvaika kamerā tiek izmantotas fāzes maiņas, lai panāktu siltuma izkliedi, ieskaitot četrus galvenos vadīšanas, iztvaikošanas, konvekcijas un kondensācijas posmus, to siltuma vadīšanas metodes ir atšķirīgas. Siltuma caurulēm ir viendimensijas siltuma pārnese, savukārt mērcēšanas plāksnes ir divdimensiju siltuma pārneses, ar lielāku saskares laukumu ar siltuma izkliedes vidi, vienmērīgāku siltuma izkliedi un labāku pielāgošanos lietojumu vajadzībām tādās jomās kā miniaturizētas elektroniskās ierīces. 5G laikmetā. Saistītie pētījumi liecina, ka siltuma izlietnes ar vienmērīgu siltuma plāksni veiktspēja ir par 20% līdz 30% augstāka nekā siltuma caurulei, kas var vēl vairāk uzlabot siltumvadītspējas efektivitāti.
Tvaika kamera sastāv no noslēgta caurules apvalka, poraina šķidrumu absorbējoša serdes un darba šķidruma. Šķidrais darba šķidrums absorbē siltumu un iztvaiko iztvaikošanas galā, un pēc tam gāzveida veidā tiek transportēts uz kondensācijas galu dobumā, kur tas atbrīvo siltumu un kondensējas. Kondensētais šķidrais darba šķidrums tiek virzīts ar kapilāru spēku un caur porainu sūkšanas serdi tiek transportēts atpakaļ uz iztvaikošanas galu. Šajā ciklā apkures plāksne var darboties neatkarīgi bez ārējas barošanas piedziņas, tādējādi pabeidzot efektīvu siltuma pārnesi. Mērcēšanas plāksni var iedalīt divos veidos atbilstoši siltuma pārneses virzienam, un divu veidu tvaika kameras pārnes siltumu pa biezuma un garuma virzieniem. Pirmā var atņemt vairāk siltuma, izmantojot liela mēroga kondensāciju; Pēdējais var pārraidīt lielos attālumos un uzturēt izcilu temperatūras viendabīgumu. Tvaika kamera galvenokārt ir sadalīta standarta tvaika kamerā (lielāka vai vienāda ar 2 mm), īpaši plānā tvaika kamerā (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
Tvaika kameru pielietojumu var iedalīt divās kategorijās, pamatojoties uz dažādām pielietojuma vidēm, proti, zemes vides lietojumiem un aviācijas vides lietojumiem. Pirmā atrodas gravitācijas vidē, piemēram, 5G bāzes stacijās, elektroniskajos produktos, piemēram, mobilie tālruņi un datori, automobiļu elektroniskā dzesēšana utt., bet otrais atrodas nulles gravitācijas, mikrogravitācijas vai supergravitācijas vidē, piemēram, kosmosā. lauks.
Elektroniskie komponenti ģenerē lielu siltuma daudzumu nelielā tilpumā, un efektīva siltuma izkliede ir kļuvusi par vienu no galvenajām grūtībām turpmākajā tehnoloģiju attīstībā. Salīdzinot ar tradicionālajām siltuma caurulēm, vienotā siltuma plāksne kā jauna veida siltuma vadīšanas ierīce var tieši saskarties ar siltuma avotu un vienmērīgi pārnest siltumu visos virzienos. Tam ir efektīva un vienmērīga siltuma vadītspēja, un to plaši izmanto tādās jomās kā elektronika, aviācija un jauni enerģijas transportlīdzekļi.
