Ultralahka hladilna tehnologija toplotnih cevi s kapilarnim pogonom
Toplotne cevi na kapilarni pogon so zaradi svoje enostavne zasnove, nizke cene, prilagodljive zasnove in dobre sposobnosti odvajanja toplote morda najbolj priljubljena rešitev za sodobne mikroelektronske komponente za upravljanje toplote. V pametnih telefonih in prenosnih računalnikih sploščite univerzalno cevasto zasnovo za dodatno stiskanje. Načelo toplotnih cevi je širjenje odvečne toplote, ki jo oddajajo mikroelektronske komponente, s pretvorbo latentne toplote delovne tekočine v vakuumski komori. Hladni in topli del strukture ohišja služita kot uparjalnik oziroma kondenzator, medtem ko je funkcija srednjega dela zagotavljanje kanalov za (i) pretok pare (od vročega do hladnega dela) in (ii) pretok kondenzata ( od hladnega konca do vročega konca) s kapilarnim delovanjem skozi strukturo stenja skozi osrednje votlo območje. Na sredini para in kondenzat tečeta v nasprotni smeri, ločena s prosto površinsko ploskevjo, ki jo povzroča sila toka površinske napetosti. Cilj zasnove toplotne cevi je znižati delovno temperaturo komponent, pritrjenih na uparjalnik, tako da se omogoči prenos toplote po toplotni cevi in odvajanje na koncu kondenzatorja.
Pred kratkim je profesor Kiju Kang z Nacionalne univerze Chonnam v Južni Koreji dosegel zadnji napredek pri toplotnih rešitvah za elektronske hladilne sisteme. Toplotne cevi s kapilarnim pogonom so učinkovita toplotna rešitev za stisnjene elektronske hladilne sisteme, ki zagotavljajo ultralahko toplotno rešitev za toplotne cevi za mobilne aplikacije. V tej študiji je bila lupina, ki zajema proces fazne spremembe delovne tekočine, oblikovana z debelino ~ 40 μ Izdelana s kemičnim nanosom m. Poleg tega je struktura stenja, ki prenaša kondenzat do vira toplote skozi kapilare, tudi kemično nanesena na notranjo površino ohišja in tvori 100 μM debelo mikroporozno plast.
Ta struktura stenja je zaporedno superhidrofilizirana z oblikovanjem črnila z nano teksturo na mikroporozni plasti stenja. Učinkovita gostota našega prototipa ultra lahke toplotne cevi (UHP) kot merilo lahke kaže, da imajo komercialni izdelki istega tipa s sintranimi bakrenimi jedri podobnih zunanjih dimenzij v povprečju manjšo težo za 73 % (npr. približno 2,7 g v primerjavi s ~10,0 g), hkrati pa zagotavlja enakovredno odvajanje toplote. Poleg tega uHP zaradi dodatnega odvajanja toplote ultratanke stenske lupine in jedra svetilke deluje s 25-odstotnim znižanjem temperature uparjalnika.
