Сверхлегкая технология охлаждения на основе капиллярных тепловых трубок.

Капиллярные тепловые трубки благодаря своей простой конструкции, низкой стоимости, гибкости конструкции и хорошей способности рассеивания тепла могут быть наиболее популярным решением для современных микроэлектронных компонентов управления температурой. В смартфонах и ноутбуках расплющите универсальную трубчатую конструкцию для дальнейшего сжатия. Принцип тепловых трубок заключается в распространении избыточного тепла, излучаемого микроэлектронными компонентами, посредством преобразования скрытого тепла рабочего тела в вакуумной камере. Холодный и горячий концы конструкции корпуса служат испарителями и конденсаторами соответственно, а функция средней части заключается в обеспечении каналов для (i) потока пара (от горячего конца к холодному концу) и (ii) потока конденсата ( от холодного конца к горячему) за счет капиллярного действия через фитильную структуру через центральную полую область. В середине пар и конденсат текут в противоположном направлении, разделенные свободной поверхностью раздела, вызванной силой потока поверхностного натяжения. Целью конструкции тепловой трубки является снижение рабочей температуры компонентов, прикрепленных к испарителю, путем передачи тепла вдоль тепловой трубы и рассеивания на конце конденсатора.

Недавно профессор Киджу Кан из Национального университета Чоннам в Южной Корее добился последних успехов в области тепловых решений для электронных систем охлаждения. Капиллярные тепловые трубки представляют собой эффективное тепловое решение для сжатых электронных систем охлаждения, обеспечивая сверхлегкое тепловое решение для мобильных приложений. В данном исследовании оболочка, инкапсулирующая процесс фазового перехода рабочего тела, была сформирована толщиной ~40 мкм. Изготовлена ​​методом химического осаждения m. Кроме того, на внутреннюю поверхность корпуса химически наносится фитильная структура, которая транспортирует конденсат к источнику тепла через капилляры, образуя микропористый слой толщиной 100 мкм.

Эта структура фитиля последовательно супергидрофилизируется путем образования нанотекстурированного чернения на микропористом слое фитиля. Эффективная плотность нашего прототипа сверхлегкой тепловой трубки (UHP) как мера легкости показывает, что в среднем коммерческие продукты того же типа со спеченными медными сердечниками аналогичных внешних размеров имеют снижение веса на 73% (например, примерно на 73%). 2,7 г по сравнению с ~10,0 г), обеспечивая при этом эквивалентное рассеивание тепла. Кроме того, за счет дополнительного теплоотвода сверхтонкого корпуса и сердечника лампы UHP работает со снижением температуры испарителя на 25%.