电子装备的高性能、高可靠、高精度以及小体积、轻量化的生长要求使其集成度、功率以及热流密度越来越高，有用解决散热问题是保证其性能的条件、现在，常用的散热方式有自然散热、风冷散热、液冷散热、热管散热等，其中热管是一种相变传热元件，通过工质相变传热，当量导热系数可达铜的几倍甚至几十倍，具有导热性高、均温性好等优点，在各民用领域电子装备的散热中普遍应用、但热管为一维传热，自力热管无法知足电子装备的散热需求，为充实使用热管的高传热特征，将热管与铜板或铝板团结形成热管均温板是现在常用的一种方式，在军用领域受到越来越多的关注和研究、但军用电子装备使用情形恶劣、工况多样，为验证热管均温板在军用领域电子装备中应用的可行性，需对热管及热管均温板的性能及情形顺应性举行充实的验证、文献[2]研究了差异工质沟槽式微热管的传热性能、文献[3–5]研究了差异类型热管的启动性能、文献[6]秠uan攘寺粱掳迳⑷群、热管散热盒和铝合金散热盒的散热性能，相同工况下，热管散热盒的散热性能最优、文献[7]研究了差异加速率条件下，热管均温板的传热性能及当量导热系数，效果批注，在0g-13g加速率条件下，热管均温板都能正常事情

上述文献主要针对热管的启动性能和传热性能开展研究、为了充实验证热管均温板在军用领域电子装备中应用的可行性，本文对差异工质热管均温板的散热性能及差异姿态下的情形顺应性举行试验验证，为电子装备差异工况下选用热管均温板提供参考

1 试验系统及测试要求

1.1测试样件

热管均温板由铝基板和热管组成，尺寸为300mm×70mm×6mm，热管为铜烧结芯热管，通过锡钎焊焊接在铝基板槽内。热管选用的两种工质划分为水和丙酮，热管外径尺寸为Φ8mm，壁厚0.5mm，压扁至3.5mm后嵌入铝基板槽内，测试样件如图1所示。

1.2试验系统

试验系统如图2所示。在热管均温板的两头贴合液冷板。接纳EBG电阻作为模拟热源，在热管均温板外露热管面部署3个电阻，电阻与均温板贴合面涂抹导热硅脂。接纳直流电詂i狤BG电阻供电，可通过调治电压控制电阻的功率。接纳T型热电偶测试热管均温板外貌温度，热电偶部署位置如图3所示，通过温度收罗仪纪录测试数据。液冷源作为散热终端为液冷板提供冷却液，供液温度为20℃，供液流量为1.5L/min。

1.3试验项目及要求

为充实验证热管均温板的散热性能，划分对铜–水热管均温板及铜–丙酮热管均温板在平放、横放以及竖放姿态下的散热性能举行测试秠uan，热管均温板的放置姿态如图4所示。

为验证热管均温板的情形顺应性，划分对铜–水热管均温板及铜–丙酮热管均温板在平放、横放以及竖放姿态下举行高温储存、低温储存和温度循环试验，试验条件如下：

1)高温储存anGJB150A—2009中试验要领，温度+90℃，保温48h；
2)低温储存anGJB150A—2009中试验要领，温度-55℃，保温24h；
3)温度循环anGJB150A—2009中试验要领，高温+90℃，低温-55℃，保温时间1h，转换时间≤1min，循环ci数30ci。

为验证情形试验对热管均温板性能的影响，在高温储存、低温储存和温度循环试验后再举行散热性能的测试及秠uan绕饰。

2?试验效果及剖析

2.1铜–水热管均温板测试效果

试验中测试了差异功率、差异放置姿态下热管均温板的外貌温度，剖析了差异放置姿态对热管均温板传热性能的影响?通过调治直流电源,使模拟热源功率划分为60W、90W和120W，纪录8个测温点的温度，如表1所示?

由表1中数据可知，60W热源平放时,各测温点最高温度为30.2℃，最大温差为3.1℃；横放时，各测温点最高温度为30.5℃，最大温差为3.1℃；竖放时,各测温点最高温度为30.7℃，最大温差为4.2℃。90W热源平放时，各测温点最高温度为35.8℃，最大温差为4.5℃；横放时,各测温点最高温度为36.1℃，最大温差为5.8℃；竖放时，各测温点最高温度为36.0℃，最大温差为5.9℃。120W热源平放时，各测温点最高温度为42.0℃，最大温差为4.6℃；横放时，各测温点最高温度为43.9℃，最大温差为9.5℃；竖放时,各测温点最高温度为48.9℃，最大温差为10.1℃。综合剖析表1中试验效果可以看出,随着功率的zeng加，差异姿态下均温板各测点的最高温度及最大温差均zeng大；功率相同时，差异姿态下均温板各测点的最高温度及最大温差在平放时最。攀弊畲?

对铜–水热管均温板在差异姿态下划分举行高温储存、低温储存和温度循环试验。高温储存、低温储存和温度循环试验后,平放和横放的铜–水热管均温板均未泛起异常征象，且试验后环球UG的散热性能与试验前基本一致，无明蟳uan浠。对于竖放的铜–水热管均温板,高温储存试验后环球UG未泛起异常征象；低温储存和温度循环试验后，在环球UG下端热管均泛起了鼓包征象，如图5所示?

竖直放置时，内部工质受重力作用汇聚在底部，由于热管内部工质为水，低温时水结冰膨胀，导致鼓包?

2.2铜–丙酮热管均温板测试效果

差异功率下，接纳铜–丙酮热管均温板举行散热性能测试，各测温点的温度如表2所示?

由表2中数据可知，60W热源平放时,各测温点最高温度为46.7℃，最大温差为7.5℃；横放时，各测温点最高温度为44.9℃，最大温差为7.7℃；竖放时,各测温点最高温度为47.3℃，最大温差为9.7℃。90W热源平放时,各测温点最高温度为59.4℃，最大温差为11.4℃；横放时，各测温点最高温度为53.1℃，最大温差为11.2℃；竖放时，各测温点最高温度为60.9℃，最大温差为15.8℃。120W热源平放时,各测温点最高温度为71.4℃，最大温差为14.0℃；横放时,各测温点最高温度为65.3℃，最大温差为14.9℃；竖放时,各测温点最高温度为84.9℃，最大温差为20.0℃。综合剖析表2中试验效果可以看出,差异功率和姿态下，铜–丙酮热管均温板的测试效果与铜–水热管均温板的测试效果趋势一致?

对铜–丙酮热管均温板在差异姿态下划分举行高温储存?低温储存和温度循环试验?各项试验后,铜–丙酮热管均温板均未泛起异常征象，且试验前后，均温板的散热性能无明蟳uan浠?

2.3测试效果剖析

由上述测试效果可以看出,相同工况下，铜–水热管均温板外貌的温度及温差均低于铜–丙酮热管均温板,说明相同规格的铜–水热管的传热性能优于铜–丙酮热管。缘故原由是,在外部冷却条件和均温板结构相同的条件下,影响传热性能的主要因素是热管内部工质的热物性能,水相较于丙酮具有更高的汽化潜热、比热容和导热系数，在事情历程中,蒸发端和冷凝端工质与管壁之间的传热热阻更小,因此温差相对较小。同种工质热管均温板在相同散热功率、差异放置姿态下，竖直放置时均温板外貌温差较大。缘故原由在于,测试系统的冷端部署于均温板的两头，对于靠下部门的热量传输，工质气液循环受到重力影响，循环阻力zeng大，热传输效率降低?

从差异姿态下热管均温板的情形顺应性试验效果可知，竖直姿态下，铜–水热管均温板在低温储存和温度循环试验时均泛起鼓包征象，而铜–丙酮热管均温板在3种姿态下均未泛起异常征象。缘故原由是,竖直姿态下热管内工质受重力影响搜集在热管底部，对于铜–水热管，内部工质水在低温情形下泛起结冰，体积膨胀，发生较大的局部压力致使热管底部鼓包甚至破碎,而丙酮的凝固点为?94.6℃，在低温?55℃时不会泛起结冰征象，因此铜–丙酮热管未泛起鼓包征象?

3?竣事语

本文针对工质划分为水和丙酮的热管均温板在差异姿态下的散热性能以及情形顺应性举行了试验研究,结论及建议如下：

1)?相同工况下，相同规格的铜–水热管均温板的传热性能优于铜–丙酮热管均温板；

2 )?管径为Φ8mm?壁厚为0.5mm?压扁后厚度为3.5mm的铜–水热管,竖直放置时，在?55℃情形下，会泛起鼓包征象；

3 )?铜–丙酮热管均温板的耐低温及温度循环攻击性能优于铜–水热管均温板；

4 )?对于存在0℃以下低温使用情形的环球UG，不建议选用此规格以及厚度更薄的铜–水热管?文中仅验证了一种规格的铜–水热管，对于其他规格的铜–水热管的情形顺应性还需进一步验?

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