了解熱管從定義開始

當我們作為一名消費者去購買散熱器的時候，最關注的一大特征就是熱管及其數量。熱管數量多與少和散熱器的性能好與壞有直接的關系，可以說，熱管數量越多散熱性能越佳。

其實，熱管，對于大多數人來說并不陌生，但談到熱管內部構造以及工作原理時，相信很多DIY玩家都是一頭霧水。熱管到底由什么組成？其工作原理又是如何？今天與大家一同揭開我們身邊最熟悉的“陌生人——熱管”的神秘面紗。

形狀各異的熱管

還是先要給“熱管”下個定義，這樣方便后續的文章更加詳細介紹熱管的工作原理。熱管簡單的解釋，它是一種具有極高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量，它利用毛吸作用等流體原理，起到類似冰箱壓縮機制冷的效果。其具有極高的導熱性、優良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向可逆性、可遠距離傳替等一系列優點。

在半個世紀前的某一天，熱管作為傳熱元件被發明并且應用，而后被引入散熱器制造行業。今天將揭開陪伴我們N年的熟悉陌生人的真實面目。

■熱管如何給CPU散熱器降溫解暑？

熱管的出現已經有數十年的歷史，而在PC散熱領域被廣泛采用還是近些年的事，但發展迅猛。小到CPU散熱器、顯卡散熱器，大到機箱，我們都可以看到熱管的身影。大量CPU散熱器已經采用熱管的今天，很多人不能完全理解一個多則8跟少則2跟熱管的散熱是如何給CPU散熱器降溫解暑呢？

其實原理很簡單。物體的吸熱、放熱是相對的，凡是有溫度差存在的時候，就必然出現熱從高溫處向低溫處傳遞的現象。熱管就是利用蒸發制冷，讓熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。

熱管工作原理圖

熱管技術的原理其實很簡單，就是利用工作流體的蒸發與冷凝來傳遞熱量。將銅管內部抽真空后充入工作流體，流體以蒸發--冷凝的相變過程在內部反復循環，不斷將熱端的熱量傳至冷卻端，從而形成將熱量從管子的一端傳至另一端的傳熱過程。關于熱管更深入的工作原理，進行了百度搜索，將在下段文字展開講述！

熱管工作的動態模型

一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的液體，這種液體沸點低，容易揮發。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一端為蒸發端，另外一端為冷凝端，當熱管一端受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段，如此循環不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

■為何50年前發明，25年后應用CPU散熱器？

50年美國人發明熱管，15年前熱管被廣泛應用于PC散熱中，是什么原因讓眾多散熱器廠商選擇了熱管這種傳熱元件？

熱管性能

從使用角度看主要有三大優點：一是采用熱管的散熱器比起傳統的風冷散熱器有成倍的效能提升，打破了風冷極限和噪音的困擾。二是熱管還可以讓散熱器設計成任何形狀，不必再擔心與其他配件發生干涉。三是熱管在熱傳遞上的高效能，也讓設計者不必大量采用價格昂貴的銅材，只需輕薄的鋁片貼合熱管外壁，既能達到理想散熱性能。

以上三大熱管使用優點，都是基于熱管自身的優良特性：極高導熱性，優良的均溫性，熱流密度、方向可變性。熱管主要是靠工作介質相變時吸收和釋放汽化潛熱的循環來傳遞熱量，由于介質的汽化潛熱很大，同時熱阻極低，所以熱管的導熱率極高。通常情況下，導熱能力要比實心銅高400倍。

■如何選購優質熱管是核心！

很多喜歡動手改造的玩家把廢棄的CPU散熱拆解想一探究竟，也是為了自己在下次購買的時候，或長經驗，或不被奸商坑騙。

目前市面中有些廉價的熱管散熱器，這其中也包括了某些顯卡散熱器，雖然采用了熱管，但外壁往往用的是鋁材，而且內部的毛細工藝也幾乎不可能采用粉末燒結工藝，因此性能必然不會像高端熱管那樣優秀。選購的時候，我們不能對這種產品的散熱性能報以過多的希望。

熱管的分類

認識熱管的分類有助于我們挑選優質的散熱器，雖然在PC用散熱器中的熱管大部分采用的是銅作為主要材料，但是因為結構的不同造成散熱性能也大相徑庭。目前在四種分類中（注：絲網、溝槽、粉末燒結與纖維）大部分是以溝槽和燒結式兩種結構。

在這些結構中，燒結式熱管的性能最好。在熱管散熱器剛剛問世的時候，由于溝槽熱管價格比較便宜，燒結式熱管價格比較貴，散熱器制造廠商往往基于成本的考慮選擇前一種熱管。

燒結式熱管

溝槽式方向性的優點也成了它的致命缺點，一旦彎折導熱性能大幅度下跌。而熱管燒結對銅粉質量、純度，單銅粉顆粒直徑、燒結溫度、燒結均勻度都提出了很高的要求。因此制造一根優異的燒結式熱管并非容易的事情。隨著技術、工藝的成熟，現在能夠生產燒結式熱管的廠商越來越多了，已經普及。

提醒消費者購買時一定要看清熱管的種類，同工藝和成本制造的燒結熱管，熱傳導能力也是不一樣的。

■熱管PK風冷散熱器

熱管最早應用于航空航天領域，見怪不怪因為這里是科學家的威武之地。10年前被引用到PC行業可謂是具有劃時代意義。極高的導熱效能，為PC散熱器的性能提升帶來了充分的發揮空間。那么熱管與風冷散熱器PK孰優孰劣？

傳統風冷散熱器

熱管散熱器

噪音問題

1、在噪音方面：傳統風冷散熱器全部依靠風扇的轉速給CPU散熱，噪音問題會成為靜音用戶的憎恨對象。熱管散熱器的出現，這種情況就不復存在，甚至可以擺脫風扇，實現被動散熱零噪音的效果。

2、在性能方面：采用熱管的散熱器比起傳統的風冷散熱器有成倍的效能提升，打破了風冷極限。同時，熱管在熱傳遞上的高效能，也讓設計者不必大量采用價格昂貴的銅材，只需輕薄的鋁片帖合熱管外壁，就能達到理想散熱效果。

3、在兼容性方面：熱管還可以讓散熱器設計成各種形狀，不必再擔心與其他配件發生沖突，兼容性更優秀。

4、在環保方面：因為熱管自冷散熱系統無需風扇、沒有噪音、免維修、安全可靠，熱管風冷甚至自冷可以取代水冷系統，節約水資源和相關的輔助設備投資。