姜 勇 李 骥

(中国科学院研究生院 北京 100049)

电子技术的发展，使得计算机芯片的集成度、性能不断提高，计算机芯片的热流密度持续升高。为了保证计算机高效、稳定的运行，必须对计算机芯片、显卡等高热流密度部位进行有效的散热，否则将会使芯片表面局部温度过高从而产生“热斑”。热管技术的应用可以解决高热流密度散热这一难题。图1所示均热板（vapor chamber）作为一种特殊形式的热管，内部真空具有工作介质，同时内壁具有吸液芯结构，当加热均热板时，其蒸发面工作液体蒸发变成蒸汽，蒸汽在冷凝面凝结成水，水在毛细作用下通过吸液芯结构又回到蒸发面，形成循环。

图1 均热板的工作原理图Fig.1 Operation principle of the vapor chamber

目前已经有许多针对均热板性能的实验研究成果发表。Koito[1]研究了不同的热流量，冷却空气温度以及均热板布置方向，对均热板热阻的影响。Boukhanouf[2]利用红外摄像机记录均热板蒸发面的温度分布情况，表明在不同的热流条件下，均热板具有非常优良的温度扩展性能。此外，还有一些关于均热板的数值计算研究发表。Koito[3]设计了一款中间具有吸液芯结构柱体的均热板，同时对二维轴对称的模型进行传热和流动的数值分析，通过求解连续、动量以及能量方程可以得到均热板内部的速度、压力、以及温度分布。Hsieh[4]提出了一种均热板的三维分析方法，利用这种方法可以预测均热板的三维的温度以及热流分布。为了研究均热板的传热特性，制作了一款内部具有烧结铜粉柱体的均热板。……