Ultra tanka tehnologija hlađenja parne komore za elektronsko hlađenje velike snage
Razvoj elektronske tehnologije uvelike je promovirao minijaturizaciju i integraciju elektroničkih uređaja visokih performansi, ali je umjesto toga doveo do povećanja otpadne topline iz elektronskih čipova, a izazovi upravljanja toplinom elektronskih uređaja velike snage postepeno se intenziviraju. Vapor Chamber (VC) se široko koristi kao uređaj za rasipanje toplote u elektronskim uređajima kao što su pametni telefoni, laptopovi i komunikacije. Koristi latentnu toplotu isparavanja radne tečnosti da odnese veliku količinu toplote, dok kapilarna pokretačka sila unutrašnje kapilarne strukture obezbeđuje cirkulaciju radne tečnosti. Kao dvofazni uređaj za rasipanje toplote, VC je oduvek bio široko proučavan u naučnim istraživanjima i na tržištu.
Ultra-tanka parna komora (UTVC) sastoji se od ploče isparivača, ploče kondenzatora i kapilarnog jezgra, debljine 0.5 mm. Kapilarno jezgro ima oblik sličan suncokretu, debljine 1 mm, a sastoji se od unutrašnjeg i vanjskog jezgra. Unutrašnje jezgro je izrađeno od bakarne mreže spoljnog prečnika 35mm i mreže 300, koja se sastoji od 18 kanala za prelivanje gasa i refluksa tečnosti, kao i kapilarnog jezgra unutrašnjeg prečnika 15mm. Spoljno jezgro se odnosi na unutrašnje jezgro i napravljeno je od kanalnog kapilarnog jezgra sa spoljnim prečnikom od 70 mm. Oblik kapilarne strukture je upotpunjen procesima rezanja žice i laserskog rezanja.
Radijalno gradijentno slojevito kapilarno jezgro ima kanal sa intervalnom šupljinom kao kanal za prelivanje gasa, kapilarni kanal kao kanal za refluks tečnosti, unutrašnje jezgro fine bakarne mreže može da obezbedi kapilarnu silu za refluks tečnosti, a spoljašnje jezgro grubo bakrena mreža može smanjiti otpornost na refluks tekućine i poboljšati propusnost. Unutrašnja i vanjska jezgra slojevite kapilarne jezgre radijalnog gradijenta seku se i sinteruju na ploči isparivača. Ploče isparivača i kondenzatora su difuzijski zavarene da povezuju kapilarno jezgro sa kondenzatorom, a istovremeno podržavaju unutrašnju šupljinu. Visokofrekventno zavarivanje se koristi za zavarivanje cijevi za ubrizgavanje, a na kraju, kroz proces redukcije, vrši se vakuumsko pumpanje i ubrizgavanje tekućine. Čitav proces je već vrlo zreo u procesu podrške toplotnim cijevima.
Provedena je komparativna analiza toplinskih performansi između UTVC i bakrenih ploča iste geometrijske veličine, opisujući promjene temperature izvora topline i toplinskog otpora pri različitoj potrošnji energije. U poređenju sa bakrenim pločama, UTVC ima veće performanse prenosa toplote i ravnomerniju distribuciju temperature u okviru testnog opsega potrošnje energije, posebno kod velike potrošnje energije. Qmax za UTVC je 420W (187,6W/cm2), minimalni toplotni otpor je 0,0531 stepen/W (360W), a termički otpor je smanjen za 59,2%. Šire se koristi u oblasti elektronskog hlađenja velike snage.
