电子设备的散热问题与新型冷却技术的应用
水冷原理的应用有哪些
水冷原理的应用有哪些水冷原理是指通过水来传递和吸收热量，以降低设备的温度。
与传统的风扇散热相比，水冷技术具有更高的热传导效率和更低的噪音水平。
因此，水冷技术被广泛应用于许多领域和设备中。
下面将详细介绍水冷原理的应用。
1.电子产品散热：水冷技术被广泛应用于电子产品中，如计算机、服务器、笔记本电脑等。
由于电子设备工作时产生的热量较大，风扇散热往往无法满足需求。
而水冷散热系统可以更有效地将热量从电子设备中传递到水中，再通过散热器将热量释放到外部环境中。
这种方式不仅可以更高效地降低设备的温度，还能减少噪音和能耗。
2.汽车发动机散热：水冷散热系统在汽车发动机中也得到了广泛应用。
发动机在工作过程中会产生大量热量，如果不能及时散热，会导致发动机过热而造成损坏。
水冷散热系统通过水泵将冷却液循环送入发动机冷却器，通过与冷却风扇的辅助作用，将发动机散发的热量带走，并将热量释放到外部环境中，以保证发动机的安全运行。
3.工业制冷：许多工业领域需要对设备和生产过程进行制冷处理。
水冷技术可以应用于工业冷却器、冷却塔和冷水机组等设备，通过水来吸收和带走热量，以维持设备的正常运行和产品质量。
例如，在钢铁、化工、电力等行业中，大型设备的散热需要使用高效的水冷系统来控制温度。
4.医疗设备：水冷技术在医疗设备中也有广泛的应用。
例如，医院的核磁共振（MRI）设备需要保持稳定的温度，以确保成像质量。
水冷技术可以通过冷却系统将热量带走，并保持设备的温度恒定。
此外，许多医疗设备如超声治疗器、激光设备等也需要使用水冷散热系统以确保设备的安全和效果。
除了以上领域的应用外，水冷原理还广泛应用于电力行业、航空航天、军事、矿业等众多领域。
水冷技术通过高效的传热媒介和设计，可以提高设备的散热效率，降低能源消耗，延长设备的使用寿命，并提升设备的性能和稳定性。
因此，随着科技的发展和需求的增加，水冷原理的应用将继续扩大。
pcm冷却技术
pcm冷却技术PCM冷却技术随着电子设备的不断发展和进步，它们的性能也在不断地提升。
然而，高性能往往意味着更高的功耗和热量产生。
为了解决这个问题，人们不断寻找新的冷却技术。
其中一种被广泛应用的技术是相变材料（PCM）冷却技术。
相变材料是一种具有特殊性质的物质，它可以在特定温度范围内从一个相变为另一个相。
常见的相变材料包括蓄冷剂和蓄热剂。
在PCM冷却技术中，蓄冷剂被用作冷却介质，通过吸收热量来降低设备的温度。
PCM冷却技术有许多优点。
首先，相变材料具有高比热容和高潜热，这意味着它们可以在相变过程中吸收或释放大量的热量，从而有效地降低设备的温度。
其次，相变材料可以在相变过程中保持相对恒定的温度，这有助于维持设备的稳定性能。
此外，PCM冷却技术可以通过调整相变材料的温度范围来满足不同设备的冷却需求。
在PCM冷却技术中，相变材料通常被封装在一个独立的装置中，这个装置被称为相变材料热管。
相变材料热管由两个部分组成：蓄冷剂和热传导管。
蓄冷剂负责吸收设备产生的热量，而热传导管则负责将热量传导到外部环境。
相变材料热管的工作原理是这样的：当设备产生热量时，蓄冷剂开始吸收热量，并在达到相变温度时发生相变。
在相变过程中，蓄冷剂释放大量的热量，将其传导到热传导管中。
热传导管通过导热材料将热量传导到外部环境中，从而实现设备的冷却。
相变材料热管的设计和制造是一项复杂的工程。
首先，需要选择合适的相变材料和热传导管材料，以确保热量的高效传导和相变的稳定性。
其次，需要设计适当的结构和尺寸，以满足设备的冷却要求。
最后，需要进行严格的测试和验证，以确保相变材料热管的性能和可靠性。
除了相变材料热管，还有其他一些基于PCM的冷却技术被广泛应用。
例如，PCM可以用作散热片的填充物，通过吸收和释放热量来降低设备的温度。
此外，PCM也可以用作散热板的涂层材料，通过改善热传导性能来提高散热效果。
PCM冷却技术是一种有效的电子设备冷却方法。
它利用相变材料的特殊性质，通过吸收和释放热量来降低设备的温度。
电气设备的热管理与散热技术的最新进展
电气设备的热管理与散热技术的最新进展在当今科技飞速发展的时代，电气设备在各个领域的应用日益广泛，从消费电子到工业制造，从通信设备到新能源汽车，无一不依赖高效可靠的电气设备。
然而，随着电气设备性能的不断提升和集成度的逐渐增加，其发热问题也变得愈发严重。
过高的温度不仅会影响设备的性能和稳定性，还可能缩短设备的使用寿命，甚至引发安全隐患。
因此，电气设备的热管理与散热技术成为了保障设备正常运行的关键因素。
近年来，这一领域取得了一系列令人瞩目的进展，为电气设备的发展注入了新的活力。
一、电气设备热产生的原因及影响电气设备在工作过程中，电能的转换和传输不可避免地会产生热量。
例如，在集成电路中，电子的流动会与晶格发生碰撞，导致能量损耗并转化为热能；在电机中，电流通过绕组时的电阻损耗以及铁芯中的磁滞和涡流损耗都会产生大量的热。
此外，设备内部的元件之间以及元件与周围环境之间的热阻也会阻碍热量的散发，进一步加剧了温度的升高。
高温对电气设备的影响是多方面的。
首先，它会降低电子元件的性能，例如导致电阻值的变化、电容的漏电增加以及半导体器件的载流子迁移率下降等，从而影响设备的精度和可靠性。
其次，高温会加速材料的老化和氧化，缩短设备的使用寿命。
在极端情况下，过高的温度还可能导致设备的短路、起火甚至爆炸，造成严重的安全事故。
二、传统散热技术及其局限性为了应对电气设备的发热问题，传统的散热技术主要包括自然对流散热、强制风冷散热和液冷散热等。
自然对流散热是最简单也是最常见的散热方式，它依靠空气的自然流动来带走热量。
这种方式无需额外的动力装置，成本低，但散热效率也相对较低，适用于发热量较小的设备。
强制风冷散热则通过风扇等装置强制推动空气流动，增加了空气与散热表面的接触速度和流量，从而提高了散热效率。
然而，风扇的运行会产生噪音，而且在一些灰尘较多的环境中，风扇容易吸入灰尘，影响散热效果。
液冷散热则利用液体的高比热容和良好的导热性能来吸收和传递热量。
芯片设计中的冷却技术有哪些创新
芯片设计中的冷却技术有哪些创新在当今科技飞速发展的时代，芯片作为电子设备的核心组件，其性能的提升一直是人们关注的焦点。
然而，随着芯片集成度的不断提高和运行速度的加快，芯片产生的热量也急剧增加。
如果不能有效地将这些热量散发出去，将会严重影响芯片的性能和稳定性，甚至导致芯片损坏。
因此，冷却技术在芯片设计中变得至关重要。
近年来，芯片设计中的冷却技术不断创新，为解决芯片散热问题带来了新的思路和方法。
传统的芯片冷却技术主要包括风冷和水冷。
风冷是通过风扇将冷空气吹过芯片表面，带走热量。
然而，这种方法的散热效率有限，难以满足高性能芯片的散热需求。
水冷则是通过液体在管道中循环流动，将芯片产生的热量带走。
虽然水冷的散热效率比风冷高，但也存在着一些问题，比如液体泄漏的风险、系统复杂且成本较高等。
为了克服传统冷却技术的局限性，许多创新的冷却技术应运而生。
其中，微通道冷却技术备受关注。
微通道冷却技术是在芯片表面或内部制造微小的通道，通过让冷却液在这些通道中流动，实现高效的散热。
由于通道尺寸非常小，可以大大增加冷却液与芯片的接触面积，从而提高散热效率。
而且，微通道可以根据芯片的发热分布进行优化设计，进一步提高散热的均匀性。
另一种创新的冷却技术是喷雾冷却。
喷雾冷却通过将冷却液雾化成微小的液滴，喷射到芯片表面，液滴在蒸发过程中吸收大量的热量，从而实现快速散热。
这种技术的优势在于能够在短时间内带走大量的热量，适用于高功率密度的芯片散热。
同时，喷雾冷却系统相对简单，成本也相对较低。
相变冷却技术也是近年来的研究热点之一。
相变冷却利用物质在相变过程中吸收或释放大量潜热的特性来实现散热。
例如，使用热管将芯片产生的热量传递到一个装有相变材料（如石蜡）的容器中，相变材料在吸收热量后发生相变，从而将热量储存起来。
当芯片温度降低时，相变材料又会变回原来的状态，释放出储存的热量。
这种技术能够有效地平衡芯片的温度波动，提高散热效果。
除了上述几种技术，还有一些其他的创新冷却技术正在不断发展和探索中。
电子设备的散热与温度控制技术
电子设备的散热与温度控制技术随着科技的不断发展，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，电子设备在长时间使用过程中会产生大量的热量，这对设备的正常运行和寿命造成威胁。
因此，散热与温度控制技术成为了电子设备工程中的重要一环。
本文将详细介绍电子设备散热与温度控制技术的相关内容。
一、散热的重要性和原理1.1 散热的重要性电子设备在工作过程中会产生热量，如果不能及时散热，会导致设备温度升高，甚至严重损坏电子元件。
因此，散热是保证设备正常工作的必要条件。
1.2 散热的原理散热的主要原理包括传导、对流和辐射三种方式。
- 传导：热量通过物体的直接接触而传递。
这种方式适用于高功率电子元件与散热器之间的热传导。
- 对流：热量通过流体（通常是空气）的流动而传递。
这种方式适用于散热器通过风扇吹过冷却片，从而加快热量的散发。
- 辐射：热辐射通过热量中的电磁波辐射而传递。
这种方式适用于高温的散热部件或设备。
二、常见的散热与温度控制技术2.1 散热器散热器是一种常见的散热设备，用于增大表面积以便更好地散发热量。
常见的散热器设计包括散热片、散热管和风扇等。
散热器通常通过与电子元件直接接触或靠近电子元件来帮助传导和对流散热。
2.2 热管热管是一种独特的热传导装置，由封闭的金属管道、工作介质和蒸发器与冷凝器组成。
当热管的蒸发器受热时，工作介质会沸腾形成汽态。
汽态工作介质流向冷凝器，在那里会放出热量，并变成液态再返回蒸发器。
热管可以有效地传导热量，并把热量传递到散热器或其他冷却装置中。
2.3 导热绝缘材料导热绝缘材料常常被用于隔离电子元件和散热部件，以防止热量从电子元件传递到周围环境。
导热绝缘材料有助于集中热量传输，保护电子元件并提高散热效率。
2.4 温度传感器与控制系统温度传感器可以测量电子设备的温度，并将其转化为电信号输出。
控制系统可以根据温度信号控制散热器或其他冷却装置的运行，以维持设备的温度在安全可控范围内。
微纳尺度芯片散热技术探究：解决设备散热难题的新途径
微纳尺度芯片散热技术探究：解决设备散热难题的新途径Microscale Heat Dissipation in ChipsWith the continuous advancement in chip technology, the miniaturization of electronic devices has become a prominent trend. However, as the size of chips decreases, the issue of heat dissipation becomes increasingly challenging. Efficient heat dissipation is crucial for maintaining the performance and reliability of electronic devices.At the microscale, several techniques are employed to enhance heat dissipation in chips. One common approach is the integration of heat sinks or heat spreaders directly onto the chip surface. These structures provide additional surface area for heat transfer and help dissipate heat more effectively.Another technique is the incorporation of microchannels or microfluidic cooling systems within the chip. These channels allow a flow of coolant, such as liquid or gas, to extract heat from the chip. This method enables localized cooling and can effectively remove heat from hotspots within the chip.Furthermore, the use of advanced materials with high thermal conductivity, such as graphene or carbon nanotubes, has shown promise in improving heat dissipation in chips. These materials can efficiently conduct heat away from the chip, preventing heat buildup and potential damage.In conclusion, microscale heat dissipation in chips is a crucial aspect to consider in the design and development of electronic devices. By implementing techniques like heat sinks, microchannels, and advanced materials, we can effectively manage and dissipate heat, ensuring optimal performance and reliability.中文回答：芯片微纳尺度散热随着芯片技术的不断进步，电子设备的微型化已成为一个突出的趋势。
机械设备中电子冷却技术的研究与应用
机械设备中电子冷却技术的研究与应用随着科技的不断进步和应用领域的扩大，电子设备已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
然而，电子设备的长时间运行往往会导致过热问题，这不仅给设备的性能和寿命造成威胁，还可能引发安全隐患。
因此，研究和应用机械设备中的电子冷却技术变得迫在眉睫。
1. 电子设备的热量排散问题电子设备在正常运行过程中会产生大量的热量，这主要是由于电子元器件内部电流通过时产生的焦耳热。
如果这些热量无法有效排散，设备的工作温度会不断上升，导致设备性能下降，甚至无法正常工作。
因此，解决电子设备的热量排散问题至关重要。
2. 传统的电子冷却技术传统的电子冷却技术主要依赖于散热风扇和散热片，通过强制风流来提高散热效果。
然而，这种方式的散热效果有限，尤其在高功率、高集成度电子设备中几乎不适用。
此外，风扇产生的噪音和电磁干扰也给用户带来了不便。
3. 电子冷却技术的研究和创新针对传统电子冷却技术的局限性，学术界和工业界都在积极研究和推广新的电子冷却技术。
其中，被广泛研究和应用的主要包括热管冷却技术、热沉冷却技术和液冷技术。
3.1 热管冷却技术热管是一种使用液体的迁移热传导现象来传递热量的热量传递装置。
它由内壁涂有薄膜的毛细管和内部填充工质组成。
通过毛细管的薄膜形成的高温高压区域和低温低压区域之间的热量传递，实现了高效的热量排散。
热管冷却技术具有散热效率高、体积小、可靠性高的特点，被广泛应用于电子设备中。
3.2 热沉冷却技术热沉冷却技术是将热量集中到一个散热性能较好的部件上，通过增加散热面积和辐射表面积来提高散热效果。
热沉通常采用高热导率的材料制成，如铜、铝等，能够快速将热量传导到散热器或散热风扇上。
与热管冷却技术相比，热沉冷却技术适用于设备容量较大的场合，可以大大提高散热效果。
3.3 液冷技术液冷技术是通过将冷却剂直接流经电子设备内部，带走产生的热量。
它可以分为直接液冷和间接液冷两种方式。
直接液冷是将冷却剂直接流经电子设备内部，与热源进行直接热交换；间接液冷是将冷却剂流经散热器，与散热器进行热交换，然后再将热量带走。
冷板式液冷技术应用实例
冷板式液冷技术应用实例
冷板式液冷技术广泛应用于高功率电子设备、服务器机柜和数据中心等领域，以下是一些实际应用例子：
1.服务器机柜：冷板式液冷技术可以取代传统的空气冷却系
统，提供更高的散热效率和节能性能。
由于服务器机柜中
通常密集布置了大量高功率计算设备，冷板式液冷技术能
够通过直接接触散热板将热量快速传导到冷却液中，以降
低设备温度，提高计算性能和可靠性。
2.数据中心：冷板式液冷技术可以大幅降低数据中心的能耗
和运营成本。
通过在服务器机架和机柜内部布置冷板散热
系统，可以通过流体循环快速将热量转移到冷却液中，再
通过冷却设备将热量释放到室外环境。
相比传统的空调系
统，冷板式液冷技术能够提供更高的热量容量和更好的能
源利用效率。
3.电动汽车电池散热系统：电动汽车电池组在充电和使用过
程中产生大量热量，需要及时散热以保证电池的正常工作
和寿命。
冷板式液冷技术可应用于电池散热系统中，通过
将冷却液流经冷板来吸收电池产生的热量，并通过循环系
统将热量带走。
这可以提高电池组的稳定性和寿命，并提
高电动汽车的行驶距离和性能。
4.光纤激光器散热系统：光纤激光器在工作时产生大量热量，
需要稳定的散热系统以保证激光器的性能和寿命。
冷板式
液冷技术可以应用于激光器散热系统，通过冷板将热量传
递到冷却液中，并通过循环系统将热量带走。
这可以提高
激光器的工作稳定性和精度，同时延长激光器的使用寿命。
以上都是冷板式液冷技术在不同领域的应用实例，通过高效的散热方式提高设备的性能和可靠性，减少能源消耗和运营成本。
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ｖ ｓ ｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ｅ ｈ ｎ ｅ ｈ ｒ ｓ ｐ ｏ ｅ ｔ ｌｏ ｏ ｏ ｌ ｅｔ ｇａ ｉ ｆａ ｎ ａ ｃ ｄ ｔ ｅ ｍｏ ｙ ｈ ｎ ｈ ａ ｏ ｐ ｆ ｒｃ ｏ — ｏ ｉ ｇ ｏ ｉ ｈ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｌｃ ｒ ｎ ｃ ｄ ｌ． Ｐｒ ｃ ｅ ｉｇ ｏ ｎ ｆａ ｈ ｇ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅｅ ｔ ｏ ｉｓ ｍｏ ｕ ｅ ｏ ｅ ｄｎ ｆ ｌ ｔ ＥＥ Ｓ ｍｉ ｅ ｍ ｙ ｐ ｓｕ ，１ ９ ． ｈ Ｉ Ｅ ｅ ５ Ｔｈ ｒ Ｓ ｍ ｏ ｉ ｍ ９ ９
吸液 芯 。其横 截 面通 常 为 三 角 形 、 形 及 其 它 多 边 矩
形等 ， 这些 形状 的截 面 多有锐 角 或尖 角 ， 有 毛细 作 具 用， 能吸 附液体 ， 并起 到液体 的天 然通 道 作用 。 脉动 热管 是 ２ Ｏ世 纪 ９ Ｏ年代 初 出现 的 １ 新 型 种 热 管技 术 他 是 把 金 属 毛 细 管 弯 曲 成 蛇 形 结
热之 间相互 兼容 ， 长 期 可 靠 的 运 行 ， 积 小 ， 构 能 体 结
制， 需配 支撑 系统 ， 冷却 能 力不 可控 制 等 。
１ ５ 液体 喷射制 冷［ ¨ ． １
紧凑 且成本 低廉 ｊ 。。
考察 现 代 电子 设备 的冷 却 问题 ， 一般 分 为 ３个 层 次ｌ 。第 １ 次 ： ５ ］ 层 热量从 芯 片传 递 到基 片 ， 片 材 基
［Ｏ ｒ ｅ Ｍｕａ ａ ，ｎｒｐｒ ＦＰ ｉ ｔ ｔ ｉｃｌ １］Ｇ ｉ ｙＴ Ａ， ｄｗ ｒ Ｉｃ ｅａ ．Ｌｍｉ ｃｔ ａ ｍｌ Ｉ ｏ ｓ ｏ ｒｉ
ｈ ａ ｌ ｘ ｅ ｈ ｎ ｅ ｎ ｎ ａ ｌ ｕ ｄ ｆ ｍ ａｌ ｇ ｏ ｅ ｔｕ ｔ ｒｄ ｅ ｔｆ ｎ ａ ｃ ｍｅ ｔ ｉ ｉ ｉ ｉ ｆ ｌｎ ｖ ｒａ ｓ ｒ ｃｕ ｅ ｕ ｑ ｌ ｉ ｓ ｒａ ｅ ｔ ａ ｉ ｌｔｓ ａ ｍｉｒ ｅｅ ｔｏ ｉ Ｃｈ ｐ Ｔ ａ ｓ ｃ ｉｎ ｆ ｕ ｆ ｃ ｈ ｔ ｓｍｕ ａ ｅ ｃ ｏ ｌｃｒ ｎ ｃ ｉ ． ｒｎ ａ ｔ ｏ ｏ
热 元件提 出 了革 命性 的挑 战 。通 常要求 其传 热能 力
依靠 重力 作பைடு நூலகம் ， 冷却 液 流过垂 直 和倾 斜表 面 ， 让
并蒸 发沸 腾 。虽然 具 有 较 高 的传 热 性 能 ， 空 间 限 受
在 ５ ２ ０Ｗ ， ～ ５ 热流 密度 在 １ ０ｗ ／ｍ 机 械 和 传 ～４ ｃ ，
技术 ， 使 散 热 密 度 从 ０ ５ ｗ／ ｍ 更 ＋ ｃ 跃 升 到 １ ５ ｗ／
ｃｍ 。
，
比强制对 流 提高 １ ～ ５ ０ ０倍 。但 受 空 间 限制 及 存 在 临界 热 流通量 问题 ， 限制其 在 电子 冷却 中 的应用 。
１ ４ 膜 状冷 却［ ． １ 叩
今后 预 计 将 达 到 ４ ～６ ｃ 。 因此 ， 散 ０ ０ Ｗ／ ｍ。 对
多 为直径 ２ ５ ４ｍｍ 的 铜水 热 管 。微 型 热 管没 有 ．～
［ １ ｎｒｐｒ ．Ｌｑ ｉ ｃｏｉｇｏ ｌ ｔｏ ｉ ｄ ｖｃｓｂ １ ］Ｉｃｏ ｅａＦ Ｐ ｉｕ ｏ ｌ ｆ ｅ ｒｎｃ ｅｉ ｙ ｄ ｎ ｅｃ ｅ
ｓｎ ｌ－ｈ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ Ｎｅ Ｙｏ ｋ： Ｊ ｈ Ｗ ｉ ｙ ＆ ｉｇｅ ｐ ａ ｅ ｏ ｖ ｃｉ ． ｏ ｗ ｒ ｏｎ ｌ ｅ
近年来 ， 管技 术 已在 电器设 备及 电子 元器件 冷 热 却、 半导 体元件 以及大 规模集 成 电路板 的散 热方 面取
得很多应用成 果 。其 中最具 发展 潜 力的有 ： 型及 微 小 ・７ ・ １
空气冷却 是最 经典 、 方便 的方 法 。其 优 点 是 最
《 技术新 工 艺》・ 新 热加 工技 术与 装备 ２ ０ ０ ６年 第 ５期
大减少 。因此在 相 当长的时间里 ， １７ 从 ９０至 １９ ９２年 ，
流 体在 窄通道 内 的对 流沸 腾 传 热 ， 流 密度 可 热 达 １ ０Ｗ／ ｍ。 个 封 闭的 回路包 括 有 窄通 道构 成 ０ ｃ 。１
的蒸发 器 ， 型泵 ， 凝器 及水 组 成 。该 方 法具 有结 微 冷 构 紧凑 及成 本低 的优 点 。
维普资讯
型热管 ，回路热管及 毛细泵 回路热管 ， 动热管等 。 脉 常规 热 管的尺 寸 范 围小 至 几个厘 米 长及 几个 毫 米 的直 径 ， 至 １ 长 及 几 个厘 米 直 径 。 常规 热 大 ０ｍ
［ ］Ｍｏｆｔ ．Ａ ｒｃｏｉ ｆ ｌ ｔｏ ｉ ｃ ｍｐ ｎｎｓ ｅ ８ ｆ Ｊ ｉ ｏ ｌ ｇｏ ｅ ｒｎ ｏ ｏ ｅ ｔ．Ｎ ｗ ａＲ ｎ ｅｃ ｃ
Ｓｏｎｓ １ ９． ， ９９
［２ ｈｙ ｌ ， ｈ ， ｉ ｎ ． ｅ ｉｇｍｅｔ １ ］Ｃ ｒｓ ｒ Ｍ Ｃ ｕＲ Ｃ Ｓｍｏ ｓ Ｅ Ｊ ｔｍｐｎ ｅ ｎ ｅＧ Ｒ ｉ
ｂ ｉ ｎ ｆａ ｄｅ ｅ ｔｉ ｏ ｌ ｎ ｎ ｎ ｒ ｏ ｇ ｐ ． Ｐ ｃ ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｏ ｌ ｇ ｏ ｉ ｌｃ ｒｃｃ ｏ ａ ｔｉ ａ ｒ ｗ ａ ｓ ａ ｋ ｇ ｎ ｎ ｉ Ｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｐａ ｔＡ ， ９ ５， ８ （ ） ｎ ｆ ｃ ｕ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ： ｒ １ ９ １ ３ ．
料通 常为 塑料 和 陶 瓷 ；第 ２层 次 ： 量 从 基 片 传 递 热
通过 喷射 ， 成 １ 很 薄 的动 力 和热 力边 界 层 。 形 个
散热能力可达 ７ ｃ ， ０Ｗ／ 传热系数 可达 １４ｗ／ Ｋ。 ０ ｍ２
１ ６ 热 电 冷却［。ｊ ． Ｉ
到 冷却板 ； ３ 次 ： 热量 传 给大 气 。传统 上 ， 第 层 把 第
如 Ｂ ｅ 出现 使 实 际应 用 成 为 可 能 。它 具 有 结 ｉＴ 。的
构 紧凑 ， 静音 ， 无运 转 部件 ， 控制 等优 点 。 易
１ ７ 流 动 沸腾冷 却［ ． １ 明
革 。从 １６ 至 １７ ， 于真空管时代 ， ９０ ９０年 处 散热 功率大 ， 体积也大 。随后 ， 晶体 管的出现 ， 使散热功 率及体积 大
结 构简单 ， 本低 而 且 可 靠 ； 需 泵 或 风 机 ， 就 没 成 无 也
型化和集成 化 ， 是追 求高 频 率 和高运 算 速 度 ， 致 二 导
单位容积 电子 元器件 的发热量大增 。事 实上 ， 电子设
有 噪声 和震 动 。其 缺点 是热 阻 大 ， 传热 性能 差 。
１ ２ 强 制对 流冷 却ｌ ． ８
备 的散热 问题 已成为制约 微 电子工业 发展 的瓶颈 。
统计数 据 表明 ， １ ７ 从 ９ ０年 以 来 ， 导 体 晶 体 管 半
传热 性能 比 自然对 流提 高 ５ １ 倍 。但 需 要增 ～ ２ 加 泵或风 机 ， 成本增 加 ， 噪声 变 大 ， 运行 可靠 性低 。 １ ３ 池 沸腾 强 制对流 冷却 ． 利用 去 电离子 液 体 的相 变 冷 却 散 热 ， 热 性 能 传
Ｙｏ ｋ： ｍｉｐ ｅ ｅ Ｐ ｂ ｉｈ ｎ ｏ ｐ ｒ ｔ ｎ ｒ Ｈｅ ｓ ｈ ｒ ｕ ｌ ｉ ｇ Ｃ ｒ ｏ ａ ｉ ，１ ８ ． ｓ ｏ ９ ８
［］Ｃ ｕＲ Ｃ， ｉ ｎ Ｃ ｒｓ ｒ ９ ｈ Ｓｍｏ ｓ Ｅ， ｈｙｌ Ｍ．Ｅ ｐ ｒ ｎａ ｉ－ Ｒ ｅＧ ｘ ｅｉ ｔｌｎ ｍｅ ・
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电 子设备 的散 热 问题 与新 型冷 却 技 术 的 应 用
上 海 东 华 大 学环 境 科 学 与工 程 学 院 （０ ０ １ 杨 洪 海 ２０５）
【 摘要】 对现代 电子 设备 所 面临 的散 热 问题 ， 针 综合 分析 了各 种 常用 的和潜 在 的 电子冷 却方 法 ， 并着 重 阐明 了新 型 热管技 术在 电子 冷却 中的应 用前 景 。 关键词 电子 设备 散 热技 术 热管技 术
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｈｅ ｔＲｅ ｖ ｎ ｎ ｗ ｏ ｉ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｅ ｔ ｏ ｉ ａ ｍｏ ｉ ｇ ａ ｄ Ｎｅ Ｃｏ ｌｎ ｃ ｏ ｏ ｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｉ ａ ｅ ｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅｋ ｙ ｐ ｏ ｌｍｓ ｉ ｄ ｒ ｌｃｒ ｎｃｄ ｖｃ ｏ ｌ ｇ。ａ ｄ ｒｖｅ ｄ ａｌ － ｓ ｒ ｃ ＇ ｓｐ ｐ ｒｆｃ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｒｂｅ ｎ ｍｏ ｅｎ ｅｅ ｔｏ ｉ ｅ ｉｅｃ ｏｉ ｈ ｎ ｎ ｅ ｉｗｅ ｌ ａ
的 密度 和性 能 飞 速 提 高 ， 乎 每 隔 １ 几 ８个 月 就 翻 １
倍， 基本 上按 照 Ｍｏ ｒ 律 的预 测趋 势 在 发展｛ ］ ｏｅ定 。 相应 的 ， 电子 元器件 的散 热 量 和散 热 密度 也 随 之 升
高 。近 １ ０年来 ， ＭＯ Ｃ Ｓ技术 的 引进 ， 代 了二 极 管 替
２和第 ３层次 的散 热依靠 空 气 的 自然 对 流或 强 制 对
流方 式实现 。
是基 于 Ｐ ｈ ｅ 应 。 当 电 流通 过 两 种 不 同 材 ｅｉ ｒ效
料， 在他们 的联 结 处 会 产 生 温 度 梯 度 。半 导 体 材 料
ｌ 电子 散 热 技 术 的 发 展
近 ５ 来， ０年 电子散 热技 术 经历 了几 次 重大 的变
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｅｅ ｔｏ ｉ ｄ ｖｃ ，ｃ ｏｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ，ｈ ａ ｉｅ ｙ ｒｓ ｌｃｒ ｎｃ ｅ ｉｅ ｏ ｌ ｅｈ ｏｏ ｙ ｅ ｔｐｐ ｓ ｎ