熱管技術(shù)是 1963 年美國(guó)洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)*實(shí)驗(yàn)室的喬治格羅佛(George Grover)發(fā)明的一種稱為“熱管"的傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力已知金屬的導(dǎo)熱能力。

熱管技術(shù)發(fā)展至今有 55 年的歷史。創(chuàng)始人的名字叫喬治格羅佛（George Grover）

熱管的應(yīng)用

熱管（heat pipe）技術(shù)以前被廣泛應(yīng)用在宇航、等行業(yè)，自從被引入散熱器制造行業(yè)，使得人們改變了傳統(tǒng)散熱器的設(shè)計(jì)思路，擺脫了單純依靠高風(fēng)量電機(jī)來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術(shù)使得散熱器即便采用低轉(zhuǎn)速、低風(fēng)量電機(jī)，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風(fēng)冷散熱的噪音問題得到良好解決，開辟了散熱行業(yè)新天地。現(xiàn)在常見于 cpu 的散熱器上。從熱力學(xué)的角度看，為什么熱管會(huì)擁有如此良好的導(dǎo)熱能力呢？物體的吸熱、放熱是相對(duì)的，凡是有溫度差存在的時(shí)候，就必然出現(xiàn)熱從高溫處向低溫處傳遞的現(xiàn)象。從熱傳遞的三種方式來看（輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)），其中對(duì)流傳導(dǎo)快。熱管是利用介質(zhì)在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程（即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱），使熱量快速傳導(dǎo)。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端，當(dāng)熱管一端受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速汽化，蒸氣在熱擴(kuò)散的動(dòng)力下流向另外一端，并在冷端冷凝釋放出熱量，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端， 如此循環(huán)不止，直到熱管兩端溫度相等（此時(shí)蒸汽熱擴(kuò)散停止）。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的， 熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來。

熱管一開始被應(yīng)用到軍事領(lǐng)域，逐漸被應(yīng)用到工業(yè)節(jié)能和民用節(jié)能。

基本工作

典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成 ×（)Pa 的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段)，另一端為冷凝段（冷卻段），根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己，熱量由熱管的一端傳至另—端。熱管在實(shí)現(xiàn)這一熱量轉(zhuǎn)移的過程中，包含了以下六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的主要過程：⑴熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到（液--－汽）分界面；⑵液體在蒸發(fā)段內(nèi)的（液--汽）分界面上蒸發(fā)；⑶蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；⑷蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽．液分界面上凝結(jié)：⑸熱量從（汽--液）分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源：⑹在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。

熱管的工作是靠熱量的轉(zhuǎn)移來實(shí)現(xiàn)的；水平熱管是靠毛細(xì)吸液芯中液體蒸發(fā)，蒸汽在微小的壓差下流向冷凝段，再靠毛細(xì)力回到蒸發(fā)段，往返循環(huán)，實(shí)現(xiàn)自由切換。

工作原理

在加熱熱管的蒸發(fā)段，管芯內(nèi)的工作液體受熱蒸發(fā)，并帶走熱量，該熱量為工作液體的

蒸發(fā)潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，凝結(jié)成液體，同時(shí)放出潛熱，在毛細(xì)力的作用下，液體回流到蒸發(fā)段。這樣，就完成了一個(gè)閉合循環(huán)，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。當(dāng)加熱段在下，冷卻段在上，熱管呈豎直放置時(shí)，工作液體的回流靠重力足可滿足， 無須毛細(xì)結(jié)構(gòu)的管芯，這種不具有多孔體管芯的熱管被稱為熱虹吸管。熱虹吸管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 工程上廣泛應(yīng)用。

熱管蒸發(fā)端管外受熱，管內(nèi)工質(zhì)吸收管外的熱量，管外熱源的溫度降低，相變蒸汽流向冷凝段，管內(nèi)凝結(jié)成液體，放出熱量，管外氣流吸收熱量，溫度升高；管內(nèi)液體通過毛細(xì)力回流，再形成另外一個(gè)循環(huán)。重力熱管液體是靠重力回流形成反 復(fù)循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)熱管的工作。

基本特性

熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件，具有以下基本特性。

導(dǎo)熱性：熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。當(dāng)然，高導(dǎo)熱性也是相對(duì)而言的，溫差總是存在的，不可能違反熱力學(xué)第二定律，并且熱管的傳熱能力 受到各種因素的限制，存在著一些傳熱極限；熱管的軸向?qū)嵝院軓?qiáng)，徑向并無太大的改善

（徑向熱管除外）。

熱力學(xué)第二定律說明：熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物體（克勞修斯表述）；也可表述為：兩物體相互摩擦的結(jié)果使功轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔珔s不可能將這摩擦熱重新轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他影響。

相變傳熱，熱阻小、傳熱快、導(dǎo)熱性能高；是普通金屬的幾百倍到一萬倍。