低熔点金属潜热散热片
横向超重力下性能稳健
采用铋基低熔点金属结合拓扑优化翅片,替代传统有机相变材料,使散热片在高达6 g的横向机动超重力环境下依然保持优异的热控能力。
Wang, Jiale · Li, Tong · 许玉
Applied Thermal Engineering 2023
具体参数
- 加热面温度降幅(vs. 正二十二烷)
- {'zh': '10', 'en': '10'} °C
- 指定温度保持时间延长比例(vs. 正二十二烷)
- {'zh': '50', 'en': '50'} %
- 加热面温度降幅(拓扑优化翅片 vs. 针状翅片)
- {'zh': '4', 'en': '4'} °C
- 最大温差异(2 g 与 0 g)
- {'zh': '5.2', 'en': '5.2'} °C
- 最大温差百分比(2 g 与 0 g)
- {'zh': '7.6', 'en': '7.6'} %
技术优势
加热面温度更低
由于低熔点金属的热导率远高于有机相变材料,热点热量能被更快地导入散热体,加热面峰值温度得以显著下降。
目标温度保持更久
铋基金属的高体积熔化潜热与锐利的熔化前沿,让散热片在消纳同样热量时能在指定温度(50、60、70 °C)下停留更长时间,延长了电子设备的安全工作时长。
抗超重力影响
在固态导热和熔化初期超重力几乎无影响;即便在熔化后期和液态对流阶段,加热面温度变化幅度仅为7.6%,证明该设计对飞机机动时的过载不敏感。
应用场景
- 航空光电设备热管理:为机动飞行中的光电吊舱提供不依赖重力方向的稳定散热
- 无人机电子设备散热:允许无人机高过载机动时仍维持任务电子设备在安全温度
- 航天器热控系统:在发射/再入大过载下保障星上电子设备不失温控
- 高超音速飞行器冷却:面对持续高超音速气动加热与过载,保持冷端温度限
- 机载高功率器件散热:让机载激光/雷达等高功率载荷在长时机动中免于热降额