CPU散热用热管的比较

　　采用CPU专用风扇也有隐患，当风扇发生故障时，可能导致CPU短时间内烧损，甚至烧毁，且大功率风扇产生的噪音也较大。热管散热的热量导出率高、体积紧凑、无噪音及可靠性高，是的CPU散热方式。热管散热器是利用管内高真空状态的液态工质受热后相变为等温的饱和蒸气，蒸气携带大量的汽化潜热，由蒸发段越过绝热段，运动到冷凝段，与冷凝段的管壁发生对流传热，将热量传给管壁，再向外传给管外的散热片。饱和蒸气则在管壁凝结成液体，由管芯所形成的毛细力回流到蒸发段再循环，完成传热过程。由于热管的传热是在等温状态下完成，沿途热损失几乎为零。冷凝段的长度只受机箱内部空间和布局的限制。

　　液体的汽化潜热很大，理论上热管的导热系数是铜的几十倍。基于以上几点，热管散热器可将CPU的热量引离，又可加长冷凝段的长度以增加散热片的数量，提高散热效率。

　　目前，国内外已有多种形式的CPU热管散热器。国内销售的CPU热管散热器大都是带鞍座三管结构（圆管型普通热管）、丝网管芯，其结构复杂，耗铜量大，价格为300400元/件。国外有扁平型或平板型热管，日本古河电工用于电子电器的微型热管有标准型（圆形）和扁平型（flattening）。扁平型是采用网芯，其截面尺寸为厚2mm，宽分别为37，5.3和8.5mm。平板型热管结构简单，可与CPU表面直接接触，接触面和CPU表面大小相当，能大大提高热管的散热性能。本文比较了几种热管的传热能力及加工工艺，提出用热型连铸法制造槽道式平板热管。

　　两槽道式平板热管可与CPU的表面直接接触，温度分布均匀，没有鞍座热阻和接触热阻，传热路径短，传热能力高。圆管加鞍座结构的热管，其鞍座有一个平面可以和CPU表面直接接触，另一面则有几个孔和圆管接触，工艺上很难做到完全接触，会产生一个接触热阻，且鞍座本身就是一个很大的热阻。两种热管的管芯分别采用槽道和网芯。槽道的传热效率和工作稳定性均优于网芯。槽道可促进核态沸腾，液体流动阻力小，径向热阻小，工作可靠。网芯的液体流动阻力大。此外，由于网芯与管壳接触及网芯的层间接触不紧密，有较大的径向热阻。需用弹簧将其紧压在管壁上或烧结在管壁上，否则会造成热管工作不稳定。热管的传热是靠管内高真空下工作液体蒸发吸热进行的。工作液体在热管内的蒸发有表面蒸发和核态沸腾两种形式。表面蒸发面积大，传热能力大；核态沸腾是在液体内生成气泡，增加蒸发面积，提高传热能力。但如果气泡不能及时上浮到液体表面，就会降低液体的导热效率，引起加热表面的过热。