Ultradunne dampkamerkoeltechnologie voor krachtige elektronische koeling
De ontwikkeling van elektronische technologie heeft de miniaturisatie en hoogwaardige integratie van elektronische apparaten enorm bevorderd, maar heeft in plaats daarvan geleid tot een toename van de afvalwarmte van elektronische chips, en de uitdagingen op het gebied van thermisch beheer van elektronische apparaten met een hoog vermogen worden geleidelijk groter. Vapor Chamber (VC) wordt veel gebruikt als apparaat voor warmteafvoer in elektronische apparaten zoals smartphones, laptops en communicatieapparatuur. Het maakt gebruik van de latente verdampingswarmte van de werkvloeistof om een grote hoeveelheid warmte af te voeren, terwijl de capillaire aandrijfkracht van de interne capillaire structuur zorgt voor de circulatie van de werkvloeistof. Als tweefasig warmteafvoerapparaat is VC altijd uitgebreid bestudeerd in wetenschappelijk onderzoek en op de markt.
De ultradunne dampkamer (UTVC) bestaat uit een verdamperplaat, een condensorplaat en een capillaire kern, met een dikte van 0,5 mm. De capillaire kern heeft een vorm die lijkt op zonnebloemen, met een dikte van 1 mm, en bestaat uit een binnenkern en een buitenkern. De binnenkern is gemaakt van een koperen gaas met een buitendiameter van 35 mm en een maaswijdte van 300, die bestaat uit 18 gasoverloop- en vloeistofrefluxkanalen, evenals een capillaire kern met een binnendiameter van 15 mm. De buitenkern verwijst naar de binnenkern en is gemaakt van een capillaire kanaalkern met een buitendiameter van 70 mm. De vorm van de capillaire structuur wordt voltooid door draadsnijden en lasersnijden.
De radiale gradiënt gelaagde capillaire kern heeft een intervalholtekanaal als het gasoverstroomkanaal, het capillaire kanaal als het kanaal voor vloeibare reflux, de binnenkern van het fijne kopergaas kan capillaire kracht leveren voor vloeibare reflux, en de buitenste kern van de grove kopergaas kan de weerstand tegen terugvloeiing van vloeistoffen verminderen en de permeabiliteit verbeteren. De binnenste en buitenste kernen van de capillaire kern met radiale gradiëntlagen worden gesneden en gesinterd op de verdamperplaat. De verdamper- en condensorplaten zijn diffusiegelast om de capillaire kern met de condensor te verbinden en tegelijkertijd de interne holte te ondersteunen. Er wordt gebruik gemaakt van hoogfrequent lassen om de injectiebuis te lassen, en ten slotte worden via het reductieproces vacuümpompen en vloeistofinjectie uitgevoerd. Het hele proces is al zeer volwassen in het heatpipe-ondersteuningsproces.
Er werd een vergelijkende analyse van de thermische prestaties tussen UTVC en koperen platen van dezelfde geometrische grootte uitgevoerd, waarbij de veranderingen in de temperatuur van de warmtebron en de thermische weerstand bij verschillend energieverbruik werden beschreven. Vergeleken met koperen platen heeft UTVC hogere warmteoverdrachtsprestaties en een meer uniforme temperatuurverdeling binnen het bereik van het teststroomverbruik, vooral bij een hoog stroomverbruik. De Qmax van UTVC is 420W (187,6W/cm2), de minimale thermische weerstand is 0,0531 graden/W (360W) en de thermische weerstand is verminderd met 59,2%. Op grotere schaal gebruikt op het gebied van krachtige elektronische koeling.
