Wybrzeże cieplnych radiowych jest niezbędnymi elementami w różnych urządzeniach elektronicznych, od komputerów po maszyny przemysłowe, ponieważ skutecznie rozpraszają ciepło, aby zapewnić optymalną wydajność i długowieczność. Jako dostawca radiatorów cieplnych często pytam o materiały użyte w ich konstrukcji. W tym poście na blogu zagłębię się w materiały powszechnie stosowane w radiatach z rur cieplnych, ich właściwościach i dlaczego zostaną one wybrane do tej kluczowej aplikacji.
Rury cieplne: serce radiatora
Rury cieplne są kluczem do wysokiej wydajności możliwości transferu ciepła ciepła radiowych radiowych. Zazwyczaj składają się z trzech głównych elementów: zapieczętowanej rurki, struktury knotów i płynu roboczego.
Zapieczętowana rurka
Najczęstszym materiałem dla zewnętrznej rury rury cieplnej jest miedź. Miedź jest preferowana ze względu na doskonałą przewodność cieplną, która wynosi około 401 W/(m · k). Ta wysoka przewodność cieplna umożliwia szybkie przenoszenie ciepła ze źródła ciepła do odcinka skraplacza rury cieplnej. Ponadto miedź jest stosunkowo łatwa w pracy, umożliwiając produkcję rur cieplnych w różnych kształtach i rozmiarach. Ma również dobrą odporność na korozję, zapewniając długą niezawodność rury cieplnej.
Kolejnym materiałem, który można zastosować do rurki zewnętrznej, jest aluminium. Aluminium ma przewodność cieplną około 237 W/(M · K), która jest niższa niż w przypadku miedzi, ale nadal wystarczająca do wielu zastosowań. Aluminium jest lżejsze i tańsze niż miedź, dzięki czemu jest kosztowym wyborem dla rur cieplnych w zastosowaniach, w których waga jest problemem lub w przypadku wysokiej wydajności termicznej.
Struktura knot
Struktura WICK wewnątrz rury cieplnej odgrywa kluczową rolę w zwróceniu skondensowanego płynu roboczego z powrotem do sekcji parownika. Istnieje kilka rodzajów struktur knotów i stosuje się do nich różne materiały.
Mieżowy proszek miedziany jest popularnym wyborem dla materiałów knotowych. Spiekanie jest procesem, w którym miedziany proszek jest ściskany i podgrzewany, tworząc porowatą strukturę. Ta porowata struktura zapewnia dużą powierzchnię działań naczyń włosowatych, co jest niezbędne do powrotu płynu roboczego. Spiekane knoty miedziane oferują siły kapilarne, umożliwiając wydajny transport płynów nawet w złożonych geometriach rury cieplnej.
Powszechnie stosuje się również rowki knotów. Można je obrobić bezpośrednio do wewnętrznej ściany rury cieplnej. Miedź jest ponownie głównym materiałem dla rowkowanych knotów ze względu na dobre właściwości termiczne i mechaniczne. Rowki stanowią ścieżkę, aby płyn spłynął z powrotem do parownika pod wpływem działań naczyń włosowatych.
Płyn roboczy
Płyn roboczy w rurze cieplnej jest odpowiedzialny za przenoszenie ciepła przez zmianę faz. Woda jest jednym z najczęściej stosowanych płynów roboczych, szczególnie w przypadku rur cieplnych działających w umiarkowanych temperaturach (od około 20 ° C do 150 ° C). Woda ma wysokie utajone ciepło waporyzacji, co oznacza, że może wchłonąć dużą ilość ciepła, gdy zmienia się z cieczy na stan pary. Nie jest również toksyczny i łatwo dostępny.
W przypadku zastosowań, w których biorą udział niższe temperatury, na przykład w układach kriogenicznych, można zastosować płyny takie jak amoniak lub metanol. Amoniak ma stosunkowo wysokie, utajone ciepło parowania i może działać w temperaturach tak niskich jak - 33 ° C. Metanol może być stosowany w zakresie temperatur około 98 ° C do 65 ° C i ma dobrą stabilność chemiczną.
Płetwy z radiatorów
Płetwy radiatora cieplnego są zaprojektowane w celu zwiększenia powierzchni dostępnej do rozpraszania ciepła. Są w kontakcie z rurami cieplnymi i przenoszą ciepło z rur ciepła do otaczającego powietrza.
Aluminium
Aluminium jest najczęściej stosowanym materiałem do płetw z cieplni. Jak wspomniano wcześniej, ma stosunkowo dobrą przewodność cieplną i jest lekka. Jest również wysoce plastyczny, co ułatwia wyciągnięcie lub maszynę do różnych kształtów płetwy, takich jak płetwy proste, płetwy pinowe lub ząbkowane płetwy. Aluminiowe płetwy mogą być anodowane w celu poprawy odporności na korozję i wyglądu. Proces wytłaczania aluminium dla płetw z ciepła jest dobrze ustalony i pozwala na produkcję płetw z złożonymi geometrią przy stosunkowo niskim koszcie. Możesz dowiedzieć się więcej o procesach wytłaczania, takich jakWytłaczanie profilu magnezu, które dzielą pewne podobieństwa z wytłaczaniem aluminium stosowanym do płetw z cieplni.
Miedź
Moziesze płetwy są również używane w aplikacjach radiowych o wysokiej wydajności. Ze względu na ich wyższą przewodność cieplną w porównaniu z aluminium, płetwy miedzi mogą bardziej wydajnie przenosić ciepło. Jednak miedź jest cięższa i droższa niż aluminium. Moziesze płetwy są często używane w połączeniu z miedzianymi rurami cieplnymi, aby zmaksymalizować ogólną wydajność termiczną radiatora. Można je wytwarzać poprzez takie procesy, jak tłoczenie lub obróbka. Aby uzyskać więcej informacji na temat procesów stemplowania, możesz odwiedzićCzęści stemplowania blachy ze stali nierdzewnej, który zapewnia wgląd w podobne techniki produkcyjne.
Płyta podstawowa
Płyta podstawowa radiatora cieplnego jest w bezpośrednim kontakcie ze źródłem ciepła, takim jak procesor lub tranzystor mocy. Jest odpowiedzialny za pochłanianie ciepła ze źródła i przeniesienie go na rury cieplne.
Miedź
Miedź jest preferowanym materiałem dla płyt podstawowych w ciepłach o wysokiej wydajności. Jego wysoka przewodność cieplna zapewnia szybkie przeniesienie ciepła ze źródła ciepła na rury cieplne. Miedziane płytki podstawy można obrabiać, aby mieć bardzo płaską powierzchnię, która jest ważna dla dobrego kontaktu termicznego ze źródłem ciepła. Można je również wysieszyć niklem lub innymi metaliami, aby poprawić odporność na korozję i zapobiec utlenianiu.
Aluminium
Aluminiowe płytki bazowe są używane w bardziej wrażliwych kosztach aplikacjach. Są lżejsze i tańsze niż miedziane płyty bazowe. Jednak ze względu na ich niższą przewodność cieplną mogą nie być tak skuteczne w przenoszeniu ciepła tak szybko jak miedziane płytki podstawy. W niektórych przypadkach aluminiowe płytki bazowe są używane w połączeniu z miedzianymi rurami cieplnymi w celu zrównoważenia kosztów i wydajności.
Inne komponenty i dołączające materiały
Oprócz wyżej wymienionych wyżej komponentów, ciepła cieplne mogą również mieć inne części, takie jak wsporniki montażowe i zaciski. Są one często wykonane ze stali lub aluminium, w zależności od wymaganej siły i wagi.
Materiały łączące są również kluczowe dla montażu różnych elementów radiatora. Stuowanie jest powszechną metodą łączenia rur cieplnych z płytą podstawową i płetwami. Ołów - wolne lutownicy są często używane z powodu przepisów środowiskowych. Kleje epoksydowe można również stosować w niektórych aplikacjach, zwłaszcza gdy wymagana jest bardziej elastyczna lub mniejsza metoda połączenia inwazyjnego. Aby uzyskać informacje na temat powiązanych usług produkcyjnych, takich jakBlacha spawalnicza, które mogą być istotne dla montażu składników radiatora, możesz kliknąć podany link.
Wniosek
Materiały zastosowane w radiatach z rur cieplnej są starannie wybierane na podstawie ich właściwości termicznych, kosztów, wagi i możliwości produkcji. Miedź i aluminium są podstawowymi materiałami dla większości komponentów, z których każdy ma własne zalety i zastosowania. Wybór materiałów zależy od konkretnych wymagań zastosowania, takich jak potrzebna pojemność rozpraszania ciepła, zakres temperatur roboczych i budżet.
Jako dostawca radiatorów z rur cieplnej mam wiedzę i zasoby, aby zapewnić wysokiej jakości radiowlę dostosowane do konkretnych potrzeb. Niezależnie od tego, czy jesteś w sektorze elektronicznym, motoryzacyjnym czy przemysłowym, możemy zaoferować niestandardowe rozwiązania za pomocą najbardziej odpowiednich materiałów. Jeśli jesteś zainteresowany zakupem radiatorów cieplnych lub masz pytania dotyczące naszych produktów, skontaktuj się z nami w celu uzyskania szczegółowej dyskusji i rozpoczęcie procesu zakupu.
Odniesienia
- Incropera, FP i DeWitt, DP (2002). Podstawy przenoszenia ciepła i masy. John Wiley & Sons.
- Kakac, S., i Pramuanjaroenkij, A. (2005). Rury cieplne: teoria, projekt i zastosowania. Butterworth - Heinemann.
- Komitet Podręcznika ASM. (2004). Podręcznik ASM, Tom 2: Właściwości i wybór: stopy nieżelazne i materiały specjalne - materiały. ASM International.