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- 當熱源附近無風扇、入風口較遠，或位於非主要氣流路徑上時，可利用熱管將熱量傳導至氣流路徑上所設置的散熱器，使更多氣流帶走熱量，以達到良好的降溫效果。
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熱管是如何傳導熱量?
熱管是什麼?
熱導管的管體材料為何?
熱管在實現熱量轉移的過程中包含了哪六個相互關聯的主要過程?
2021年10月28日 · 一、什麼是熱傳導、熱對流和熱輻射；. 1.熱量也會從熱的物體轉移到冷的物體，就像水從高處流向低處一樣；對於內部存在溫差的固體，熱量會從高溫區域傳遞到低溫區域，在固體內部的這種熱傳遞稱為熱傳導；. ... 2.當冷流體（氣體/液體）在熱固體 ...
熱導管須藉由管體結構形成封閉腔體，管體既須具有承受內外壓差的結構功能，亦是熱傳入與傳出腔體的介質材料，因此除演示用熱導管，會以玻璃材質以展示其內部作動現象外，其它實用熱導管之管體材料均為金屬。
- 概觀
- 基本介紹
- 套用範圍
- 基本工作
- 工作原理
- 基本特性
- 相容性及壽命
- 熱管制造
- 製造工藝
熱管技術是1963年美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)國家實驗室的喬治格羅佛(George Grover)發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與相變介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。
熱管（heat pipe）技術以前被廣泛套用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器製造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，擺脫了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，採用熱管技術使得散熱器即便採用低轉速、低風量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風冷散熱的噪音問題得到良好解決，開闢了散熱行業新天地。現在常見於cpu的散熱器上。從熱力學的角度看，為什麼熱管會擁有如此良好的導熱能力呢？物體的吸熱、放熱是相對的，凡是有溫度差存在的時候，就必然出現熱從高溫處向低溫處傳遞的現象。從熱傳遞的三種方式來看（輻射、對流、傳導），其中對流傳導最快。熱管是利用介質在熱端蒸發後在冷端冷凝的相變過程（即利用液體的蒸發潛熱和凝結潛熱），使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽...
典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內抽成1.3×（
)Pa的負壓後充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體後加以密封。管的一端為蒸發段（加熱段)，另一端為冷凝段（冷卻段），根據套用需要在兩段中間可布置絕熱段。當熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段。如此循環不己，熱量由熱管的一端傳至另—端。熱管在實現這一熱量轉移的過程中，包含了以下六個相互關聯的主要過程：⑴熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到（液－－－汽）分界面；⑵液體在蒸發段內的（液－－汽）分界面上蒸發；⑶蒸汽腔內的蒸汽從蒸發段流到冷凝段；⑷蒸汽在冷凝段內的汽．液分界面上凝結：⑸熱量從（汽－－液）分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源：⑹在吸液芯內由於毛細作用使冷凝後的工作液體回流到蒸發段。
在加熱熱管的蒸發段，管芯內的工作液體受熱蒸發，並帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，凝結成液體，同時放出潛熱，在毛細力的作用下，液體回流到蒸發段。這樣，就完成了一個閉合循環，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。當加熱段在下，冷卻段在上，熱管呈豎直放置時，工作液體的回流靠重力足可滿足，無鬚毛細結構的管芯，這種不具有多孔體管芯的熱管被稱為熱虹吸管。熱虹吸管結構簡單，工程上廣泛套用。
導熱性
熱管內部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個數量級的熱量。當然，高導熱性也是相對而言的，溫差總是存在的，不可能違反熱力學第二定律，並且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制，存在著一些傳熱極限；熱管的軸嚮導熱性很強，徑向並無太大的改善（徑向熱管除外）。
等溫性
熱管內腔的蒸汽是處於飽和狀態，飽和蒸汽的壓力決定於飽和溫度，飽和蒸汽從蒸發段流向冷凝段所產生的壓降很小，根據熱力學中的方程式可知，溫降亦很小，因而熱管具有優良的等溫性。
可變性
熱管可以獨立改變蒸發段或冷卻段的加熱面積，即以較小的加熱面積輸入熱量，而以較大的冷卻面積輸出熱量，或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量，而以較小的冷卻面積輸出熱量，這樣即可以改變熱流密度，解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。
熱管的相容性是指熱管在預期的設計壽命內，管內工作液體同殼體不發生顯著的化學反應或物理變化，或有變化但不足以影響熱管的工作性能。相容性在熱管的套用中具有重要的意義。只有長期相容性良好的熱管，才能保證穩定的傳熱性能，長期的工作壽命及工業套用的可能性。碳鋼－水熱管正是通過化學處理的方法，有效地解決了碳鋼與水的化學反應問題，才使得碳鋼—水熱管這種高性能、長壽命、低成本的熱管得以在工業中大規模推廣使用。影響熱管壽命的因素很多，歸結起來，造成效管不相容的主要形式有以下三方面，即：產生不凝性氣體；工作液體熱物性惡化；管殼材料的腐蝕、溶解。⑴產生不凝性氣體由於工作液體與管殼材料發生化學反應或電化學反應，產生不凝性氣體，在熱管工作時，該氣體被蒸汽流吹掃到沖凝段聚集起來形成氣塞，從而使有效冷凝面積減小，熱阻增大...
零部件及加工
熱管的主要零部件為管殼、端蓋（封頭）、吸液芯、腰板（連線密封件）四部分。不同類型的熱管對這些零部件有不同的要求。
管殼
熱管的管殼大多為金屬無縫鋼管，根據不同需要可以採用不同材料，如銅、鋁、碳鋼、不鏽鋼、合金鋼等。管子可以是標準圓形，也可以是異型的，如橢圓形、正方形、矩形、扁平形、波紋管等。管徑可以從2mm到200mm，甚至更大。長度可以從幾毫米到l00米以上。低溫熱管換熱器的管材在國外大多採用銅、鋁作為原料。採用有色金屬作管材主要是為了滿足與工作液體相容性的要求。
端蓋
熱管的端蓋具有多種結構形式，它與熱管舶連線方式也因結構形式而異。端蓋外圓尺寸可稍小於管殼內徑，配合後，管殼的突出部分可作為氬弧焊的熔焊部分，不必再填焊條，焊口光滑平整質量容易保證。旋壓封頭是國內外常採用的一種形式，旋壓封頭是在旋壓機上直接旋壓而成，這種端蓋形式外型美觀，強度好、省材省工，是一種良好的端蓋形式。
吸液芯型熱管
如前所述，構成熱管的三個主要組成部分是管殼、管芯和工質。在設計過程中，對管殼和管芯的材料進行合理的選擇後就可以開始製作。通常熱管的製造過程包括下面的工藝操作，並按一定的程式進行。1、機械加工－－－2、清洗－－－3、管芯製作－－－4、清洗－－－5、焊接－－－6、檢漏－－－－7、除氣－－－8、檢漏－－－9、充裝－－－10、封接－－－11、烘烤－－－12、檢驗實際製造的時候往往能達到20，甚至上百道的工序。這裡只是最簡單的一些必須工序。
重力熱管
重力熱管主要由管殼、端蓋、工質三部分組成，其通常製作工藝如下：1、機械加工（管殼、端蓋，或者直接採購）——2、前處理（管殼、端蓋除油除銹）——3、烘乾——4、端蓋焊接（氬弧焊，焊口打磨）——5、充裝工質——6、排空氣（烘烤）——7、封頭焊接（氬弧焊）——8、檢驗關鍵工序為：6、排空氣，7、封頭焊接
從熱傳遞的三種方式：輻射、對流、傳導來看，其中熱傳導最快。熱管就是利用蒸發製冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的液體，這種液體沸點低，容易揮發。
(1) 熱經由物體由高溫處傳遞至低溫處，此種熱量轉移的方式，即稱為傳導。 (2) 為【固體】主要的傳熱方式。 (3) 傳熱速率：金屬【＞】液體【＞】氣體。
熱量傳遞主要有三種基本方式：導熱、熱對流和熱輻射。 傳熱可以以其中一種方式進行，也可以同時以兩種或三種方式進行。 根據傳熱介質的特徵，熱量傳遞的過程又可以分為熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱。 導熱 是指依靠物質的 分子 、 原子 和 電子 的振動、位移和相互碰撞而產生熱量傳遞的方式。 例如，固體內部熱量從溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分，就是以導熱的方式進行的。
熱對流（heat convection）：是指由於流體的宏觀運動而引起的流體各部分之間發生相對位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過程。 不同的 溫度 導致引起系統的 密度 差是造成對流的原因。
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