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散熱基本原理及常見的幾種方式!

jf_59340393 ? 來源:jf_59340393 ? 作者:jf_59340393 ? 2024-06-25 11:43 ? 次閱讀
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傳導(dǎo)散熱是指熱源的熱量直接傳導(dǎo)或通過與其接觸的導(dǎo)熱介質(zhì)以達(dá)到散熱的一種方式。例如CPU散熱,通過導(dǎo)熱硅膠墊片貼合CPU和散熱模組,從而把CPU的熱量更快地傳遞到散熱模組,降低CPU溫度。

輻射散熱將機(jī)體的熱量以熱射線的形式散發(fā)給周圍溫度較低的物體,即散發(fā)于低溫空氣中,稱為輻射散熱。這是安靜狀態(tài)下的主要散熱方式,受環(huán)境溫度的影響。

例如CPU散熱,CPU通過導(dǎo)熱硅膠墊片把熱量傳遞給了散熱模組,散熱模組再通過輻射散熱的方式把熱量帶到溫度相對低空氣當(dāng)中,對流散熱通過空氣的流動來達(dá)到散發(fā)熱量的一種散熱方式。

散熱方式:

1.導(dǎo)熱界面材料

導(dǎo)熱界面材料(TIM),也叫界面導(dǎo)熱材料,是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料,主要用于填補(bǔ)兩種材料接合或接觸時產(chǎn)生的微空隙和表面凹凸不平的孔洞,減少傳熱熱阻,提高散熱性能。

因?yàn)榭諝鉄釋?dǎo)率只有0.024W/(m·K),是熱的不良導(dǎo)體,將導(dǎo)致電子元件與散熱器間的接觸熱阻非常大,嚴(yán)重阻礙了熱量的傳導(dǎo),最終造成散熱器的效能低下。

使用具有高導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱界面材料填充滿這些間隙,排除其中的空氣,在電子元件和散熱器間建立有效的熱傳導(dǎo)通道,可以大幅度降低接觸熱阻,使散熱器的作用得到充分地發(fā)揮。導(dǎo)熱界面材料在熱管理中起到了十分關(guān)鍵的作用。

2.熱管

熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的新型傳熱元件,它通過在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,它利用毛吸作用等流體原理,起到良好的制冷效果。

熱管一端為蒸發(fā)端,另一端為冷凝端。當(dāng)熱管一端受熱時,毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā),蒸氣在微小的壓力下流向另一端,重新凝結(jié)成液體,并釋放出熱量。液體再依靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)端,如此循環(huán)不止。熱量由熱管的一端傳到另一端,這種循環(huán)是快速進(jìn)行的,熱量可以源源不斷的傳導(dǎo)開來。

3. 均熱板

VC,一般稱為均熱板,或均溫板,是利用相變化的原理來實(shí)現(xiàn)快速導(dǎo)熱的一種散熱元件。蒸發(fā)吸熱,冷凝放熱。VC就是通過一個封閉的腔體,內(nèi)部燒結(jié)有毛細(xì)結(jié)構(gòu),注入循環(huán)工質(zhì),抽真空。工作時,接觸芯片的位置(蒸發(fā)端)工質(zhì)吸熱蒸發(fā),變成蒸氣快速移動到散熱片(冷凝段),預(yù)冷,冷凝成液態(tài),放出熱量,然后通過毛細(xì)結(jié)構(gòu)回到蒸發(fā)端,如此周而復(fù)始循環(huán),實(shí)現(xiàn)將熱量從蒸發(fā)端輸送到冷凝端的功能。

暢能達(dá)提出了新型動力電池的熱管理技術(shù),基于相變超薄均熱板提出了“6+1”電芯材料體系的散熱,解決相變材料吸收的熱量無法有效釋放到外界環(huán)境的問題,特別是在高放電率、高環(huán)境溫度等惡劣條件下,可能導(dǎo)致單一相變材料冷卻技術(shù)失效問題。

暢能達(dá)散熱方案用于電池應(yīng)用的鋰離子電池組的高效和有效的熱管理對于該儲能系統(tǒng)的安全性和延長壽命至關(guān)重要。

審核編輯 黃宇

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