Ocâmara de vapormódulos de resfriamento é uma câmara de vácuo com microestrutura na parede interna, geralmente feita de cobre. Quando o calor é transferido da fonte de calor para a área de evaporação, o refrigerante na cavidade da câmara de vapor começa a vaporizar após ser aquecido em um ambiente de baixo vácuo. Neste momento, o calor é absorvido e o volume se expande rapidamente. O meio de resfriamento em fase gasosa preenche rapidamente toda a cavidade da câmara de vapor. Quando o meio de trabalho em fase gasosa entra em contato com uma área relativamente fria, ocorrerá condensação. O calor acumulado durante a evaporação é liberado pela condensação, e o refrigerante condensado retornará à fonte de calor da evaporação através do tubo capilar da microestrutura. Esta operação será repetida na câmara.
Material: geralmente feito de cobre
Estrutura: câmara de vácuo com microestrutura na parede interna
Usado principalmente para: servidor, placas gráficas de última geração e outros produtos
Valor de resistência térmica: 0,25 graus /W
Temperatura de aplicação: 0 graus ~150 graus
A placa do dissipador de calor vc é geralmente usada para produtos eletrônicos que requerem pequeno volume ou rápida dissipação de calor. Atualmente, é usado principalmente em servidores, placas gráficas de última geração e outros produtos. É um forte concorrente do tubo de calor. A placa do dissipador de calor vc tem uma aparência plana, com uma tampa na parte superior e inferior para fechar uma à outra,
É sustentado por colunas de cobre. As folhas de cobre superior e inferior da placa homogeneizadora são feitas de cobre isento de oxigênio, geralmente com água pura como fluido de trabalho, e a estrutura capilar é feita de sinterização de pó de cobre ou malha de cobre. Desde que a placa da câmara de vapor mantenha suas características de placa plana, o contorno da forma depende do ambiente do módulo de dissipação de calor aplicado, sem muita restrição, e não há restrição quanto ao ângulo de posicionamento durante o uso. Na aplicação prática, a diferença de temperatura medida em quaisquer dois pontos da placa plana pode ser inferior a 10 grau, o que é mais uniforme do que o efeito de condução de calor do tubo de calor para a fonte de calor, daí o nome de a placa da câmara de vapor. A resistência térmica da placa de equalização de temperatura comum é de 0 0,25 graus /W, que é usada em 0 graus ~150 graus.
Existem quatro etapas principais de solidificação. A câmara de vapor é um dispositivo fluido bifásico formado pela injeção de água pura em um recipiente cheio de microestruturas. O calor entra na placa através da condução de calor da área externa de alta temperatura. A água ao redor da fonte pontual de calor absorverá rapidamente o calor e se vaporizará em vapor, retirando uma grande quantidade de calor. Reutilize o calor latente do vapor d’água. Quando o vapor na placa se difunde da área de alta pressão para a área de baixa pressão (ou seja, a área de baixa temperatura), e o vapor entra em contato com a parede interna com temperatura mais baixa, o vapor de água se condensará rapidamente em líquido e liberará energia térmica. A água condensada flui de volta ao ponto de fonte de calor pela ação capilar da microestrutura para completar um ciclo de transferência de calor, formando um sistema de ciclo bifásico onde coexistem água e vapor. A gaseificação da água na câmara de vapor continua e a pressão na câmara manterá o equilíbrio com a mudança de temperatura.
O coeficiente de condução de calor da água é baixo quando ela opera em baixa temperatura, mas como a viscosidade da água muda com a temperatura, a câmara de vapor também pode operar a 5 graus ou 10 graus. Como o refluxo do líquido é efetuado pela força capilar, a câmara de vapor é menos afetada pela gravidade e o espaço de projeto do sistema de aplicação pode ser usado em qualquer ângulo. A câmara de vapor é um dispositivo passivo completamente selado, sem fonte de alimentação ou quaisquer componentes móveis.
Ligação por difusão e microestrutura composta de malha de cobre
Diferente do tubo de condução de calor, a câmara de vapormódulos de resfriamentoé feito aspirando primeiro e depois injetando água pura, para que todas as microestruturas possam ser preenchidas. O meio preenchido não utiliza metanol, álcool, acetona, etc., mas utiliza água pura desgaseificada, portanto não haverá problemas ambientais e a eficiência e durabilidade da câmara de vapor podem ser melhoradas.
Existem principalmente dois tipos de microestruturas na placa homogeneizadora: sinterização de pó e malha de cobre multicamadas, ambas com o mesmo efeito. No entanto, a qualidade do pó e a qualidade de sinterização da microestrutura do pó sinterizado não são fáceis de controlar, enquanto a microestrutura de malha de cobre multicamadas é aplicada com a folha de cobre e a malha de cobre acima e abaixo da câmara de vapor de ligação por difusão, e sua consistência de abertura e controlabilidade são melhor do que a microestrutura sinterizada em pó e a qualidade é mais estável. A alta consistência pode fazer com que o líquido flua mais suavemente, o que pode reduzir bastante a espessura da microestrutura e a espessura da câmara de vapor.
A indústria tem uma espessura de placa de 3,00mm com transferência de calor de 150W. Como a qualidade da câmara de vapor com microestrutura sinterizada em pó de cobre não é fácil de controlar, o módulo geral de dissipação de calor geralmente precisa ser complementado pelo projeto de tubos de condução de calor.
A resistência de ligação da malha de cobre multicamadas com ligação por difusão é a mesma do metal base. Devido à sua alta estanqueidade ao ar, não necessita de solda e não haverá bloqueio de microestrutura durante o processo de colagem. A câmara de vapor feita de ligação por difusão tem melhor qualidade e maior vida útil.
Se o furo vazar após a fabricação pelo método de colagem por difusão, ele também poderá ser reparado por retrabalho. Além da ligação por difusão da malha de cobre multicamadas, o projeto da câmara de vapor de ligação da malha de cobre com abertura menor perto da fonte de calor pode fazer com que a água pura na área de evaporação seja reabastecida rapidamente e a circulação da câmara de vapor geral seja mais suave.
Além disso, a microestrutura foi modularizada em um projeto regional, que pode ser aplicado ao projeto de dissipação de calor de múltiplas fontes de calor. Portanto, o fluxo de calor por unidade de área da câmara de vapor projetada por ligação por difusão e design hierárquico regional é bastante aumentado, e o efeito de transferência de calor é melhor do que o da placa homogeneizadora de microestrutura sinterizada.
A aplicação da placa equalizadora de temperatura no computador
Devido à tecnologia relativamente madura e ao baixo custo do tubo de calor, a atual competitividade do mercado do dissipador de calor com câmara de vapor ainda é inferior à do tubo de calor.
Porém, devido às características de rápida dissipação de calor da câmara de vapor, sua aplicação atual é voltada para o mercado onde o consumo de energia de produtos eletrônicos como CPU ou GPU é superior a 80W~100W. Portanto, as câmaras de vapor são, em sua maioria, produtos customizados, adequados para produtos eletrônicos que requerem pequeno volume ou rápida dissipação de calor. Atualmente, é usado principalmente em servidores, placas gráficas de última geração e outros produtos. No futuro, também poderá ser usado em equipamentos de telecomunicações de alta qualidade, iluminação LED de alta potência e outras dissipações de calor.
O futuro desenvolvimento da câmara de vapor
Atualmente, os principais métodos para fabricar a estrutura capilar de dissipação de calor bidimensional da câmara de vapor incluem sinterização, malha de cobre, ranhura, filme metálico, etc.
Em termos de desenvolvimento técnico, como reduzir ainda mais a resistência térmica da câmara de vapor e aumentar o seu efeito de condução de calor no futuro, de modo a corresponder às aletas mais leves, como o alumínio, sempre foi o objetivo dos investigadores. Em termos de produção, a direção do desenvolvimento industrial é melhorar o rendimento da produção e encontrar formas de reduzir o custo das soluções globais de refrigeração.
Em termos de aplicação do produto, a câmara de vapor expandiu-se de condução de calor unidimensional para bidimensional em comparação com o tubo de calor.
No futuro, a fim de resolver outras possíveis aplicações de dissipação de calor, a solução da câmara de vapor está sendo desenvolvida sucessivamente.
Conclusão:
A câmara de vapor é uma espécie de tubo de calor plano, que pode transferir rapidamente o fluxo de calor acumulado na superfície da fonte de calor e difundi-lo para a grande área da superfície de condensação, promovendo assim a emissão de calor e reduzindo a densidade do fluxo de calor da superfície do componente .
Estrutura da câmara de vapor: uma cavidade plana completamente fechada é composta por uma placa inferior, uma moldura e uma placa de cobertura. A parede dentro da cavidade está equipada com uma estrutura central capilar de absorção de líquido. A estrutura do núcleo capilar pode ser uma malha de arame metálico, uma micro ranhura, um fio de fibra ou um núcleo sinterizado em pó metálico e diversas combinações de estruturas. Se necessário, deverá ser colocada uma estrutura de suporte no interior da câmara para superar a deformação causada pela depressão e aquecimento devido à sucção a vácuo.
Vantagens da câmara de vapor: o tamanho pequeno pode tornar o dissipador de calor tão fino quanto o baixo consumo de energia básico; A condução de calor é rápida e não é fácil causar acúmulo de calor. O formato não é limitado, podendo ser quadrado, redondo, etc., para se adaptar a diversos ambientes de dissipação de calor. Baixa temperatura inicial; Alta velocidade de transferência de calor; Bom desempenho de equalização de temperatura; Alta potência de saída; Baixo custo de fabricação; Longa vida útil; Peso leve.
Aplicação da câmara de vapor na área de informática: a maioria das câmaras de vapor são produtos customizados, adequados para produtos eletrônicos que requerem pequeno volume ou rápida dissipação de calor. Atualmente, é usado principalmente em servidores, tablets, placas gráficas de última geração e outros produtos. No futuro, também poderá ser usado em equipamentos de telecomunicações de alta qualidade, iluminação LED de alta potência e outras dissipações de calor.
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