热管:有效、可靠的冷却解决方案

什么是热管?

热管是可靠的被动两相传热。将它们与其他热技术相结合,以获得持久、更高性能、更高效的冷却解决方案。

将热管与其他热技术集成

快速将热能从热源中移动,以远程散热。

热管技术

使用适合您应用需求的合适热管技术为持久、有效的热管理解决方案提供支持。

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高精度温度控制

从受限或密集堆积的区域散热

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经济高效的设计灵活性

可路由、经济高效的热管将热量输送到可以冷却的地方

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更长的产品寿命

利用长达 20 年的一致被动热传输,而不会降低热性能

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高效传热提升热性能

将传热量提高实心铜、铝或石墨的 10 到 200 倍。

热管:可靠、多功能的两相冷却

50多年来,Boyd一直是热管技术开发的先驱,并为两相冷却解决方案设定了标准。我们在热管材料,流体,结构和其他热技术方面的广泛专业知识使Boyd成为最苛刻和创新应用的首选热管设计师和制造商。

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什么是热管?

热管以稳健的形式利用流体相变的高热容量,使其成为最有效和最通用的热管理技术之一,可以可靠、快速地传输热量。

热管由三个主要部件组成:真空密封外壳或外壳、工作流体和灯芯结构。外壳使热管工作流体保持真空密封,以实现数十年的持续热传输。工作流体在应用温度范围内改变相位,必须与热管外壳和灯芯材料兼容。灯芯被动地通过热管移动流体。

热管如何工作?

热管是一种封闭的蒸发器-冷凝器系统。密封壳是内衬毛细管结构或灯芯的空心管。在指定的蒸气压下,工作流体使芯毛细管处于液体和蒸汽之间的平衡状态。

当热管开始吸收热量时,灯芯中的液体蒸发。蒸汽充满热管的中空区域,称为蒸汽空间,并将热量均匀地扩散到热管上。热管上的热量分布很快,决定了热管的高导热性。

当沿热管的点降至蒸发温度以下时,蒸汽接触较冷的灯芯和外壳,并将其潜热释放到外壳中。蒸汽不再有足够的能量来维持气态形式并凝结成液体,然后渗入灯芯结构。灯芯内的毛细管作用将冷凝水返回到蒸发器区域并完成操作循环。

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为什么要使用热管?

热管具有极其有效的高导热性。铝、铜、石墨和金刚石等固体导体的导热系数范围为 250 W/m•K 至 1,500 W/m•K,但热管有效导热系数范围为 5,000 W/m•K 至 200,000 W/m•K。

超过50年的热管传承

半个多世纪以来,Boyd一直在为具有挑战性的应用开发专门的热管。我们拥有当今最广泛的热管理技术组合,可以与热管技术独特地集成,并发明创造性的热解决方案,以实现最合适的技术组合。我们的工程团队的经验加上成熟的制造技术,使Boyd能够生产优化和可靠的热管技术,以大规模提高您的热系统效率。

带翅片的输送热管组件

将热管与其他热技术集成

带热界面材料的散热热管组件

有效传播和输送热量

与其他热技术集成的热管创造了更全面、更高性能、更高效的热管理解决方案。热管以更高的导热性增强空气冷却,可以传输热量、传播热量或提高风冷散热器效率,以延迟在增加热负荷时对液冷解决方案的需求。

使用热管输送热量

热管的设计和制造旨在将热量从热源或高热通量区域转移到偏远地区。此功能非常适合将热量从受限或密集的区域转移到空气较冷或风冷散热器体积较大的区域。凭借更高的设计灵活性,产品设计师和架构师可以提高产品性能和布局,通过可靠、经济高效的解决方案实现一些最具挑战性的风冷应用。

使用热管传播热量

嵌入式热管可消除局部热点,减少电子元件周围的热量积聚,并将风冷散热器效率提高 20%(与铝或铜基座吊具相比),散热更快、更均匀。这在热源相对于散热器翅片面积较小的应用中尤其重要,例如电子产品或计算机。弯曲或压平热管以满足热和几何要求,降低整体高度,增加表面接触,或绕过安装硬件等禁区。嵌入式散热热管为散热架构师提供了更大的灵活性,因为它们不需要改变散热器几何形状,这在改造应用中很有用,或者增加了现有产品的功率。

热管技术

通过正确的结构满足应用要求

Boyd广泛的热管技术组合展示了我们深厚的热管专业知识和传统,您可以利用这些专业知识和传统在任何应用中最大限度地提高可靠的热性能。

带弯曲热管的散热热管组件

铜水热管

铜水热管是各种应用中的流行组件,因为两相水冷在多功能铜封装中的高热容量。Boyd严格控制的制造工艺以产品现场经验为后盾,确保我们的铜水热管可以使用20年以上。

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电信和 5G

增强型压铸散热器、电信服务器微处理器和测试设备冷却

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云计算

用于 CPU、GPU 和 DIMM 卡的散热和冷却组件

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家用电子产品

笔记本电脑和笔记本电脑冷却组件、手持和游戏机系统冷却系统

高温热管

高温热管提供高精度温度控制,快速恢复,高温下管理更均匀,以降低能耗,提高应用可靠性和使用寿命。

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能源管理

太阳能接收器、热离子转换器、碱金属热电转换器 (AMTEC)、斯特林发动机接口、发动机部件和聚变应用

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工业设备

化学和材料加工、玻璃制造、外延沉积、半导体晶体生长、气相沉积、扩散退火、热物理性能表征以及温度和热电偶校准

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航空航天和国防

磁等离子体动力学(MPD)推进器,同位素分离,航空航天前沿,火箭喷嘴,高温空间散热器

低温热管

直型特种热管

低温热管经过优化,可在苛刻的低温环境中运行,提高热系统的安全性和可靠性,提高热系统效率,并最大限度地延长应用正常运行时间,同时降低能源和维护成本。

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航空航天和国防

低温冷却器接口、红外传感器冷却、发射和轨道条件下的相机和传感器热管理、卫星部件冷却、超导磁体、深海应用、高加速度和地球同步轨道应用

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工业设备

油页岩开采

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医疗

低温或冷冻医疗设备温度管理、用于样品保存和测试的冰箱和冰柜冷却系统以及医学实验室设备中的敏感检测设备

柔性热管

柔性热管使工程师能够优化发热组件的位置,以最大限度地提高可维护性和可靠性,并在恶劣的操作条件和空间非常宝贵的地方仍保持热性能。在不牺牲热量的情况下优化移动执行器和远程端子放置。增加的移动性还简化了狭小空间内的安装和维护。

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航空航天

航空电子设备和飞机设备热管理系统

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国防

航空电子设备和飞机设备热管理系统

环路热管

环路热管 (LHP) 可弯曲、灵活、可路由,并且可以比传统热管更远地传输热量。它们是冷却分散系统的理想选择,可以包含多个蒸发器和被动或主动热调节器来处理多个热源。环形热管可以传输长达 23 米(75 英尺)的热量,承受数百万次弯曲循环,并抵抗高达 9g 的重力负载。它们是解决复杂而深远几何形状的低质量解决方案,是适用于苛刻环境的坚固技术。

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电信

计算机或服务器微处理器冷却和测试设备热管理

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航空航天

更多电动飞机(MEA)中的轻型航空电子设备,电机和电子冷却解决方案,卫星发射期间将电子热量传输到收起的散热器面板。它们还可以用作热二极管,以防止向后漏热。

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国防

安装在执行器上的电子冷却、发动机废热翼和整流罩防冰以及热特征抑制

可变电导热管

可变电导热管 (VCHP) 通过受控的热传输和排出,帮助工程师精确控制温度。它们通过在热管中使用不凝性气体 (NCG) 来控制蒸发器温度,控制可用的冷凝器面积。VCHP 是一种经济高效的解决方案,无需有源组件或传感器即可保持关键设备温度。

变电导热管
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航空航天

卫星散热器面板热控,冻结启动条件

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医疗

猫扫描冷却系统

恒定电能热管

轴向沟槽恒导热管 (CCHP) 可热传递超过 3 米的高热负荷。它们使用内部热管壁外壳中的一圈凹槽作为芯吸,有效地将冷凝水从工作流体冷凝的冷却器表面拉回蒸发器。与传统的灯芯热管相比,它们的制造成本更低。

轴向沟槽热管在重力不是一个因素的地方效果最好,例如水平配置或空间。它们维护成本低,非常适合维修极其困难的应用。远程传热提高了设计灵活性,为工程师提供了具有挑战性的地点的热设计选择。

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航空航天

卫星热控制、散热器面板

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电信

通信卫星冷却

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国防

国防卫星冷却

等温炉衬

恒温炉衬 (IFL) 是环形液态金属热管,使用单个加热器和控制器提供均匀温度的工作环境或区域,以实现精确的过程。它们节省时间和能源,同时通过实现等温壁温来最大限度地提高生产率。IFL易于安装,扩展了设计灵活性,并且非常可靠且具有成本效益。

温度调整是一个简单的一步过程,不需要频繁的轮廓测量。与探头不同,IFL不依赖于连接到周围墙壁或外部环境的传热路径。IFL中测量的空间温度变化小于10mK,在许多情况下可能超过现有测量技术的灵敏度。

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工业设备

黑体散热器、聚光太阳能接收器、化学加工

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实验室和测试设备

热电偶和温度校准、研究工艺管、实验室炉

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半导体

半导体晶体生长、气相沉积

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