熱導管

熱導管技術是1963年美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover發明的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與製冷介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器製造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，擺脱了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，採用熱管技術使得散熱器即便採用低轉速、低風量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風冷散熱的噪音問題得到良好解決，開闢了散熱行業新天地。 ^[1] 

（或稱熱管）係一種具有快速均温特性的特殊材料，其中空的金屬管體，使其具有質輕的特點，而其快速均温的特性，則使其具有優異的熱超導性能；熱管的運用範圍相當廣泛，最早期運用於航太領域，現早已普及運用於各式熱交換器、冷卻器、天然地熱引用…等，擔任起快速熱傳導的角色，更是現今電子產品散熱裝置中最普遍高效的導熱（非散熱）元件。 ^[2] 

熱導管基本上是一內含作動流體之封閉腔體，藉由腔體內作動流體持續循環的液汽二相變化，及汽&液流體於吸熱端及放熱端間汽往液返的對流，使腔體表面呈現快速均温的特性而達到傳熱的目的；

其作動機制為，液相作動流體於吸熱端蒸發成汽相，此一瞬間在腔體內產生局部高壓，驅使汽相作動流體高速流向放熱端，汽相作動流體於放熱端凝結成液相後，藉由重力/毛細力/離心力…迴流至吸熱端，循環作動。由此可知，熱導管作動時，氣流系由氣壓壓力差驅動，液流則須依使用時之作動狀態，採用或設計適合的迴流驅動力。

熱導管理想作動時，作動流體處於液&汽兩相共存的狀態，兩相無温差，亦即整個腔體內均處於均温狀態，此時雖然有熱能進出此一腔體系統，但吸熱端與放熱端卻是等温，形成等温熱傳的熱超導現象。

熱導管須藉由管體結構形成封閉腔體，管體既須具有承受內外壓差的結構功能，亦是熱傳入與傳出腔體的介質材料，因此除演示用熱導管，會以玻璃材質以展示其內部作動現象外，其它實用熱導管之管體材料均為金屬。

運用於電子散熱業界的小形熱導管，其管體材質大多為銅，亦有因重量考量而採用鋁管或鈦管。

不凝結氣體

熱導管中若存在作動流體以外的雜質氣體(如空氣)，因這些雜質氣體並不參與蒸發-冷凝循環，而被稱做不凝結氣體，不凝結氣體除了會造成啓動温度升高外，在熱導管作動時，會被汽相作動流體壓縮至冷凝端，而佔據一定的腔體空間，造成應該均温的管體，在有效作動段與不凝結氣體段有一顯著温差，而嚴重影響其導熱效能；這些不凝結氣體可能來自於：

熱導管制程中抽真空不完全

管體隙縫空氣洩入

腔體不潔，與作動流體或管壁反應產生

熱導管有不同分類方式，通常有：

依液相迴流方式：熱虹吸式、毛細式…

依工作温度：

從熱力學的角度看，物體的吸熱、放熱是相對的，凡是有温度差存在的時候，就必然出現熱從高温處向低温處傳遞的現象。從熱傳遞的三種方式：輻射、對流、傳導來看，其中熱傳導最快。熱管就是利用蒸發製冷，使得熱管兩端温度差很大，使熱量快速傳導。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，並且釋放出熱量，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端，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。 ^[1] 

Yunus A. Cengel，Heat Transfer:A Pratical Approach，NewYork：McGraw-Hill

依日光編著，熱管技術理論實務，台南市-復漢.2000

Amir Faghri, Heat Pipe Science and Technology, Taylor and Francis 1995