Развој и примена парне коморе
Са појавом и брзим развојем технологије мобилне комуникације пете генерације (5Г технологија), електронски производи, посебно паметни телефони, таблети и други производи, све више се крећу ка високим перформансама, високој интеграцији и минијатуризацији, што резултира ултра високим топлотним флуксом густина у изузетно уским просторима. Као ефикасан елемент за пренос топлоте, парна комора има карактеристике ниске топлотне отпорности и уједначене температуре и широко се користи у модулу за дисипацију топлоте опреме са високим топлотним флуксом.
Напредак електронске индустрије довео је до развоја електронских производа према малој величини и високој интеграцији, што је резултирало већом потрошњом енергије електронских компоненти. На пример, процењена дисипација појачавача појасног размака у војсци и ваздухопловству прелази 1000В/цм2. Обични хладњаци више не могу да задовоље потребе одвођења топлоте велике густине топлотног флукса. Две врсте хладњака које покрећу капиларе, као што су топлотне цеви, равне топлотне цеви и парна комора, су се показале као најефикаснији уређаји за пасивно хлађење међу ова два расхладна уређаја. Имају предности као што су јака топлотна проводљивост, добар ефекат изједначавања температуре и јака структурна прилагодљивост. Парне коморе су постале жариште истраживања за многе научнике у земљи и иностранству због њиховог већег одвођења топлоте.
Тренутно, методе одвођења топлоте које се користе за електронске уређаје углавном укључују одвођење топлоте графита, дисипацију топлоте графена, дисипацију топлоте гела за проводљивост топлоте, хлађење топлотних цеви, хлађење парне коморе итд., као што је приказано у табели 1. Међу њима, графитна дисипација топлоте , расипање топлоте графена и топлотно проводљиво одвођење топлоте гела припадају материјалима за дисипацију топлоте са ограниченим ефектом расипање топлоте, углавном се користе у малим електронским производима; Топлотне цеви и топлотне плоче су компоненте за расипање топлоте са високом ефикасношћу одвођења топлоте и углавном се користе у великој и електронској опреми средње величине. Иако и топлотне цеви и парна комора користе промену фазе да би постигли дисипацију топлоте, укључујући четири главна корака проводљивости, испаравања, конвекције и кондензације, њихове методе провођења топлоте су различите. Топлотне цеви су једнодимензионални пренос топлоте, док су плоче за намакање дводимензионални пренос топлоте, са већом површином контакта са медијумом за дисипацију топлоте, уједначенијим одвођењем топлоте и бољом прилагодљивошћу потребама апликација у областима као што су минијатуризовани електронски уређаји. у ери 5Г. Сродне студије су показале да су перформансе хладњака са уједначеном топлотном плочом за 20% до 30% веће од топлотних цеви, што може додатно побољшати ефикасност топлотне проводљивости.
Парна комора се састоји од затвореног омотача цеви, порозног језгра који упија течност и радног флуида. Течни радни флуид апсорбује топлоту и испарава на крају испаравања, а затим се транспортује у гасовитом облику до краја кондензације у шупљини, где ослобађа топлоту и кондензује. Кондензовани течни радни флуид покреће се капиларном силом и транспортује назад до краја за испаравање кроз порозно усисно језгро. У овом циклусу, грејна плоча може да ради независно без екстерног погона за напајање, чиме се завршава ефикасан пренос топлоте. Плоча за намакање се може поделити на два типа према правцу преноса топлоте, а два типа парне коморе преносе топлоту дуж правца дебљине и дужине, прва може одузети више топлоте кроз кондензацију великих размера; Потоњи могу преносити на велике удаљености и одржавати одличне перформансе уједначености температуре. Парна комора је углавном подељена на стандардну парну комору (већу или једнаку 2мм), ултра танку парну комору (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
Примена парних комора може се поделити у две категорије засноване на различитим окружењима примене, односно апликацијама у земаљском окружењу и применама у ваздухопловном окружењу. Први је у гравитационом окружењу, као што су 5Г базне станице, електронски производи као што су мобилни телефони и рачунари, електронско хлађење аутомобила, итд., док је друго у окружењу нулте гравитације, микрогравитације или супергравитације, као што је у ваздухопловству поље.
Електронске компоненте стварају велику количину топлоте у малој запремини, а ефикасно одвођење топлоте постало је једна од главних потешкоћа у даљем технолошком развоју. У поређењу са традиционалним топлотним цевима, униформна топлотна плоча, као нова врста уређаја за проводљивост топлоте, може директно да контактира извор топлоте и равномерно преноси топлоту у свим правцима. Има ефикасне и уједначене перформансе проводљивости топлоте и широко се користи у областима као што су електроника, ваздухопловство и возила нове енергије.
