熱管在散熱領域中可謂隨處可見，你了解它們的作用嗎？

與一些新人玩家們的認識相反，在散熱系統(tǒng)中，熱管并不起直接散熱作用。它在散熱系統(tǒng)中的的職責是將底座（芯片）的熱量吸收，并快速傳導給負責散熱的鰭片。

用通俗的話說，就是“我們不散去熱，我們只是熱量的搬運工”。

熱管的原理

電腦散熱器所使用的，一般是毛細熱管。

1963年，航天器的散熱需求與日俱增，傳統(tǒng)材料導熱能力此時已不能滿足需求。而當時的“熱管”是借助重力工作的，在太空中無能為力。

為解決航天器在微重力環(huán)境下的散熱問題，NASA同LosAlamos實驗室聯(lián)合研發(fā)了能在微重力環(huán)境下工作的導熱材料——毛細作用熱管。

毛細作用在生活中相當常見。將細吸管插入水中，我們將會看到吸管中的液面高于水面，這其中便發(fā)生了毛細作用：使管內液面逆于重力的力量正是毛細力。這正是熱管內冷卻液的回流原理。

抽成負壓的銅管中注有特制冷卻液。當有溫度差存在的時候，冷卻液在較熱一端受熱蒸發(fā)，內部氣壓的帶動它流到冷端。

冷端裝有散熱裝置，溫度較低，冷卻液凝結放熱，將熱量傳導。此后，冷卻液通過毛細作用，沿熱管壁流回熱端，這種循環(huán)是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。 ?

具體到散熱器上，熱端自然是與芯片緊密接觸的底座，而冷端則是散熱鰭片。

純銅的導熱系數(shù)為401W/m.K，鋁則低一些，為217.7W/m.K。而熱管的導熱系數(shù)高達1500—50000W/m.K！導熱效率如此強大，還無需重力甚至可以逆重力工作，還有這種好事？！于是乎，隨著芯片發(fā)熱的增加，毛細熱管開始大范圍地應用在電腦散熱之中。

——————————————————

毛細原理是熱管工作的核心，各種工藝的目標便是將毛細力最大化。熱管主要分為三種：較常見的燒結式、成本較低的溝槽式 與 網芯式結構。

粉末燒結熱管

燒結式熱管，應該是大家最熟悉的熱管構造：粉末燒結熱管占據(jù)了近80%的行業(yè)份額。顧名思義，這種熱管的毛細結構是由銅粉在高溫下燒結而成的。

一條好的燒結熱管，每個部分的毛細結構滲透率應該盡量相同、燒結塊分布均勻。銅粉的配比、燒結工藝也將直接決定導熱效果。

正因對微觀結構的極高要求，燒結熱管的制造成本較高、技術含量不低。因此，市場上還有一種成本低廉的替代方案——溝槽熱管。

溝槽熱管

溝槽熱管由整體成型工藝制造，無需細密銅粉與燒結過程的它，成本僅為燒結熱管的2/3，占據(jù)行業(yè)近20%的份額。

溝槽熱管的一大優(yōu)點是熱阻較小。由于沒有銅粉填料的阻礙，溝槽熱管的冷卻液滲透率表現(xiàn)更好。熱管長度越長，溝槽式設計的優(yōu)勢就越明顯。在理想直通條件下，溝槽熱管優(yōu)于粉末燒結熱管。

但是，溝槽熱管有一個致命的缺點：易受重力影響。溝槽熱管的方向性很強，依靠一條條預先規(guī)劃好寬度與深度的溝槽，嚴格限制毛細力的方向。但在實際使用中，熱管往往需要經歷90度、180度乃至回轉的彎折，散熱器本體也會存在傾斜的情況，這些都是對溝槽熱管的致命打擊。最惡劣的情況下，溝槽熱管的效率甚至不足1/3。

當然，燒結式熱管的效率同樣會受到彎折的影響。大量的彎折會破壞熱管的毛細結構，使冷卻液回流受阻。不恰當?shù)膹澱圻€會破壞熱管壁的完整性，使冷卻液揮發(fā)、熱管失效。

因此，對于散熱器而言，無論角度與次數(shù)，熱管彎折應是越少越好。在選購散熱器時，切忌抱有“多就是好，粗就是強”的想法。熱管的彎折情況、直徑、工藝等都是需要考慮的因素。

絲網/網芯熱管

絲網熱管靠緊貼管壁的多層絲網提供毛細力。這種工藝的冷卻液回流阻力大、徑向熱阻大，且工藝重復性差、仍然不耐彎折。

在散熱器領域，網芯工藝已被溝槽、粉末燒結所取代。

—————————————————

溝槽熱管的熱阻小，而粉末燒結熱管更耐彎折。有沒有一種工藝，讓我們能夠“我全都要”？將溝槽工藝同粉末燒結相結合的復合熱管應運而生。

一些風冷廠商已經在嘗試使用溝槽與粉末燒結相結合的復合熱管，這種熱管兼具兩家之長。在九州風神的旗艦塔體阿薩辛III首發(fā)時，就曾使用七條復合工藝熱管。

可是，由于技術有待成熟，熱管的性能較不穩(wěn)定。在實驗性應用了一段時間后，后續(xù)批次的阿薩辛 III撤回了這項技術，轉而使用改進的燒結工藝，不得不說是一個遺憾。

相信在不遠的將來，會有更多廠商加入到這種先進熱管的探索中來，以技術層面的改進，為散熱器的發(fā)展添磚加瓦。