卫光仁 闫 傲 薛松龄

（中国原子能科学研究院，北京 102413）

0 引言

热管技术起源于美国Los Alamos 国家实验室的George Grover 发明的一种传热元件[1]，是人们所知的最有效的传热元件之一，它充分利用热传导原理与相变介质的快速传递性质，将大量热量通过很小的截面远距离地传输而无需动力，因为，热管是以潜热的形式进行传热，所以，其传导热量的能力远超任何已知金属。 随着科技水平的不断提高，热管的研究应用范围不断拓宽，各种类型热管广泛应用于航天、核工业、化工、电子信息等领域。

汞在523～873K 温度范围内具有很好的热力性能，是传输性能较好的工质，汞热管成为热管领域前沿研究方向之一[2]。 热管选用工质的温度上限受限于相应的饱和蒸汽压力，压力对热管的强度要求具有决定性的影响，而汞热管具有很低的饱和蒸气压[3]。 按照热管的运行温度进行分类可分成4～200K 范围的低温热管，200～700K 范围的中温热管以及700K 以上的高温热管。 中高温热管的工作介质均是液态金属，对于追求高性能的航天、核工业等尖端领域，汞热管的研究使用不可或缺， 但汞热管的加工制造极其困难，且汞蒸气的泄露会对人体造成极大伤害，因此，汞热管没有得到广泛的应用。

1 汞的性质及蒸发相变效应

汞是银白色闪亮的重质液体， 常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。 汞外部有80 个电子，最外层的轨道上有2 个电子， 可称为惰性电子对，他们的存在使得汞原子无论获得或失去电子都需要很高的能量，这一点使其化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱。……