CN104059612A - 一种相变传热的导热致冷介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于散热领域的导热致冷介质，属于散热领域。一种相变传热的导热致冷介质，其特征在于包括：丙酮50-65％，乙醇15-25％，纯水18-23％，凝结核1-2％，以上为重量比。本发明的相变传热的导热致冷介质相变温度低，形态稳定，成本低，非常适合实践应用在需要长期导热，大量使用的场合。
Description
技术领域
本发明涉及应用于散热领域的导热致冷介质，尤其涉及一种相变传热的导热致冷介质。
背景技术
在大功率LED的散热方案中，现在新型的散热器很多都是采用热管技术，“热管”的传热元件是利用了热传导原理与具有相变传热性质的导热致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。虽然热管的导热能力超过了金属物的导热能力，但是这种热管的传热元件在实际使用中能达到的导热效率与热管的材料和其中的导热致冷介质息息相关。
目前应用较广的导热致冷介质包括纯水或醇等。由于热管需要利用热传导，因此其中的导热致冷介质一般采用相变传热，即利用相变过程中吸收热量实现热传导，因此致冷介质的相变温度很重要。纯水在大气压下的相变气化温度是100度，但是在低压状态下气化温度会变低，从而实现快速气化传导热量，但是低压状态的长期保持是个难题，尤其是如果要求温度很低的时候，而且如果真空度长期保持，则成本会增长很多，实际上应用很难。而常温下为气态的介质在灌装时又需要低压环境，而且成本也高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种相变传热的导热致冷介质，解决现在导热致冷介质要么相变温度太高，要么成本太高的缺陷。
技术方案
一种相变传热的导热致冷介质，其特征在于包括：丙酮50-65％，乙醇15-25％，纯水18-23％，凝结核1-2％，以上为重量比。
由以下重量百分比的物质组成：丙酮50-65％，乙醇15-25％，纯水18-23％，凝结核1-2％，以上物质总量为100％。
所述凝结核为纳米级碘粉，粒径为10-500纳米。
有益效果
本发明的相变传热的导热致冷介质相变温度低，形态稳定，成本低，非常适合实践应用在需要长期导热，大量使用的场合。
附图说明
图1为LED散热器的结构示意图。
其中：1-通管，2-上盖，3-底盖，4-散热翅片，5-致冷介质，6-槽乳结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
采用重量比为：丙酮50％，乙醇25％，纯水23％，凝结核2％，总量合计100％的组分的介质，进行试验，经过检测，具体数据如下表：
表1
| 真空度(kpa) | 标准大气压 | -81.2 | -93.7 | -98.1 |
| 测试相变温度(℃) | 82 | 45 | 29 | 18 |
| 纯水的相变温度(℃ | )100 | 60 | 40 | 24 |
实施例2
采用重量比为：丙酮65％，乙醇15％，纯水19％，凝结核1％，总量合计100％的组分的介质，进行试验，经过检测，具体数据如下表：
表2
| 真空度(kpa) | 标准大气压 | -81.2 | -93.7 | -98.1 |
| 测试相变温度(℃) | 82 | 43 | 27 | 16 |
| 纯水的相变温度(℃ | )100 | 60 | 40 | 24 |
实施例3
采用重量比为：丙酮60％，乙醇20％，纯水19％，凝结核1％，总量合计100％的组分的介质，进行试验，经过检测，具体数据如下表：
表3
| 真空度(kpa) | 标准大气压 | -81.2 | -93.7 | -98.1 |
| 测试相变温度(℃) | 82 | 42 | 26 | 15 |
| 纯水的相变温度(℃ | )100 | 60 | 40 | 24 |
从以上数据与纯水的相变温度相比较，在标准大气压及低压状态下，相变温度都比纯水低，而且稳定。
本发明的介质应用在大功率LED散热器的热管中，能够使热管的导热效率大大提高。如附图1所示的散热器，包括设置在中心的重力热管和设置在重力热管四周的太阳花型的散热翅片4，所述重力热管包括中间的通管1和上盖2及底盖3，所述中间的通管1与上盖2及底盖3焊接成一体，密封形成真空，中间灌注有致冷介质5，所述散热翅片4环绕通管1设置，所述底盖3上表面位于通管内的部分设置有均匀分布的多点凸出的槽乳结构6，所述上盖2中间有密封孔，底盖3下方与LED灯相连接。
其中致冷介质5采用本发明的相变传热的导热致冷介质，介质在受热后，迅速气化为气相分子形态，并带动轻质的凝结核上升，当接触到相对低温的通管边壁和顶壁时，受冷并在凝结核的作用下，像下雨一样，凝结为液态，重新回落到通管底部。本发明的介质在真空度为-100左右时，由于相变温度低，稍微受热即进行相变，从而使散热器能在很短的时间内实现导热，不仅提高了导热效率，而且降低了散热器中间到四周的温度梯度。在实际测试后，散热器即使在LED使用较长时间后，散热器表面温度仍然与环境温度没有差异，散热器中间到四周的温度梯度控制在3摄氏度内。
基于热管技术的传热结构在采用了本发明的导热致冷介质后，热管的导热效率将会得到大幅度提高，散热快，而且散热启动快，散热速度高，降低中间和边缘的热梯度，而且由于本介质的组分相互之间不会产生反应，且与很多金属也不会发生化学反应，因此应用范围和应用前景广阔，而且成本低，稳定性好。
Claims (4)
1.一种相变传热的导热致冷介质，其特征在于包括：丙酮50-65％，乙醇15-25％，纯水18-23％，凝结核1-2％，以上为重量比。
2.如权利要求1所述的相变传热的导热致冷介质，其特征在于：由以下重量百分比的物质组成：丙酮50-65％，乙醇15-25％，纯水18-23％，凝结核1-2％，以上物质总量为100％。
3.如权利要求1或2所述的相变传热的导热致冷介质，其特征在于：所述凝结核为纳米级碘粉，粒径为10-500纳米。
4.如权利要求1-3所述的导热制冷介质应用于制备大功率LED的散热器。
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