热管散热技术工作原理

热管散热技术的工作原理基于密闭管壳内工质的相变循环传热。其工作过程可分为四个连续阶段：

1. 蒸发段吸热
   当热管一端与热源接触时，铜制管壁将热量迅速传导至内部毛细结构。烧结铜粉/金属丝网构成的多孔材料中，液态工质（通常为高纯度水）吸收热量后发生相变，转化为蒸汽状态。此过程吸收的潜热可达同体积液体显热变化的百倍以上。

2. 蒸汽腔输运
   在密闭真空环境中，蒸汽分子以声速级速度（室温纯水蒸汽在10^-1 Pa真空度下约461m/s）向冷凝段定向运动。由于压差驱动和分子自由程优势，蒸汽流动阻力极低，可实现超过5000W/m·K的等效导热系数。

3. 冷凝段放热
   抵达冷却区域的蒸汽遇到温度较低的管壁后释放凝结潜热，重新相变为液态。该过程通过铝制鳍片组将热量传递至空气介质，冷凝界面形成的液膜厚度直接影响传热效率。

4. 回流机制
   通过毛细泵力作用，冷凝液体沿轴向微槽道/烧结芯结构返回蒸发段。金属粉末间隙形成的毛细压力（ΔPc=2σcosθ/rc）需克服蒸汽流动压降、液体流动阻力及重力影响，完成工质自动循环。