वाष्प चैम्बर विकास और अनुप्रयोग
पांचवीं पीढ़ी की मोबाइल संचार प्रौद्योगिकी (5जी तकनीक) के उद्भव और तेजी से विकास के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद, विशेष रूप से स्मार्टफोन, टैबलेट और अन्य उत्पाद, तेजी से उच्च प्रदर्शन, उच्च एकीकरण और लघुकरण की ओर बढ़ रहे हैं, जिसके परिणामस्वरूप अल्ट्रा-हाई हीट फ्लक्स हो रहा है। अत्यंत संकीर्ण स्थानों में घनत्व। एक कुशल गर्मी हस्तांतरण तत्व के रूप में, वाष्प कक्ष में कम थर्मल प्रतिरोध और समान तापमान की विशेषताएं होती हैं, और उच्च गर्मी प्रवाह उपकरण के गर्मी अपव्यय मॉड्यूल में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक उद्योग की प्रगति ने छोटे आकार और उच्च एकीकरण की ओर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के विकास को बढ़ावा दिया है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनिक घटकों की बिजली खपत बढ़ गई है। उदाहरण के लिए, सैन्य और एयरोस्पेस में बैंडगैप एम्पलीफायरों का अनुमानित अपव्यय 1000W/cm2 से अधिक है। साधारण हीट सिंक अब उच्च ताप प्रवाह घनत्व ताप अपव्यय की जरूरतों को पूरा नहीं कर सकते हैं। केशिकाओं द्वारा संचालित दो प्रकार के हीट सिंक, जैसे हीट पाइप, फ्लैट हीट पाइप और वाष्प कक्ष, दो शीतलन उपकरणों के बीच सबसे प्रभावी निष्क्रिय शीतलन उपकरण साबित हुए हैं। उनके पास मजबूत तापीय चालकता, अच्छा तापमान समकारी प्रभाव और मजबूत संरचनात्मक अनुकूलनशीलता जैसे फायदे हैं। वाष्प कक्ष अपने उच्च ताप अपव्यय प्रदर्शन के कारण देश और विदेश में कई विद्वानों के लिए एक शोध केंद्र बन गया है।
वर्तमान में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयोग की जाने वाली गर्मी अपव्यय विधियों में मुख्य रूप से ग्रेफाइट गर्मी अपव्यय, ग्राफीन गर्मी अपव्यय, गर्मी चालन जेल गर्मी अपव्यय, गर्मी पाइप गर्मी शीतलन, वाष्प कक्ष शीतलन आदि शामिल हैं, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है। उनमें से, ग्रेफाइट गर्मी अपव्यय , ग्राफीन गर्मी अपव्यय और थर्मल प्रवाहकीय जेल गर्मी अपव्यय सीमित गर्मी अपव्यय प्रभाव के साथ गर्मी अपव्यय सामग्री से संबंधित हैं, मुख्य रूप से छोटे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में उपयोग किया जाता है; हीट पाइप और हीट प्लेट उच्च गर्मी अपव्यय दक्षता वाले गर्मी अपव्यय घटक हैं, और मुख्य रूप से बड़े और मध्यम आकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। यद्यपि ऊष्मा पाइप और वाष्प कक्ष दोनों ऊष्मा अपव्यय को प्राप्त करने के लिए चरण परिवर्तन का उपयोग करते हैं, जिसमें चालन, वाष्पीकरण, संवहन और संघनन के चार मुख्य चरण शामिल हैं, उनकी ऊष्मा चालन विधियाँ भिन्न हैं। हीट पाइप एक-आयामी गर्मी हस्तांतरण हैं, जबकि भिगोने वाली प्लेटें दो-आयामी गर्मी हस्तांतरण होती हैं, जिसमें गर्मी अपव्यय माध्यम के साथ एक बड़ा संपर्क क्षेत्र, अधिक समान गर्मी अपव्यय, और छोटे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं के लिए बेहतर अनुकूलन क्षमता होती है। 5G युग में. संबंधित अध्ययनों से पता चला है कि एक समान हीट प्लेट के साथ हीट सिंक का प्रदर्शन हीट पाइप की तुलना में 20% से 30% अधिक है, जो थर्मल चालकता दक्षता में और सुधार कर सकता है।
वाष्प कक्ष में एक सीलबंद ट्यूब खोल, एक छिद्रपूर्ण तरल अवशोषित कोर और एक कार्यशील तरल पदार्थ होता है। तरल कार्यशील तरल पदार्थ गर्मी को अवशोषित करता है और वाष्पीकरण के अंत में वाष्पित हो जाता है, और फिर इसे गैसीय रूप में गुहा में संघनन अंत तक ले जाया जाता है, जहां यह गर्मी छोड़ता है और संघनित होता है। संघनित तरल कार्यशील द्रव केशिका बल द्वारा संचालित होता है और छिद्रपूर्ण सक्शन कोर के माध्यम से वाष्पीकरण अंत तक वापस ले जाया जाता है। इस चक्र में, हीटिंग प्लेट बाहरी पावर ड्राइव के बिना स्वतंत्र रूप से काम कर सकती है, इस प्रकार कुशल गर्मी हस्तांतरण पूरा कर सकती है। भिगोने वाली प्लेट को गर्मी हस्तांतरण की दिशा के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, और दो प्रकार के वाष्प कक्ष मोटाई और लंबाई दिशाओं के साथ गर्मी स्थानांतरित करते हैं, पूर्व बड़े पैमाने पर संक्षेपण के माध्यम से अधिक गर्मी ले सकता है; उत्तरार्द्ध लंबी दूरी तक संचारित कर सकता है और उत्कृष्ट तापमान एकरूपता प्रदर्शन बनाए रख सकता है। वाष्प कक्ष को मुख्य रूप से मानक वाष्प कक्ष (2 मिमी से अधिक या उसके बराबर), अति पतला वाष्प कक्ष (<2mm), and extreme ultra-thin vapor chamber (≤ 0.6mm) according to different thicknesses.
वाष्प कक्षों के अनुप्रयोग को विभिन्न अनुप्रयोग वातावरणों के आधार पर दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् जमीनी पर्यावरण अनुप्रयोग और एयरोस्पेस पर्यावरण अनुप्रयोग। पहला गुरुत्वाकर्षण वातावरण में है, जैसे कि 5जी बेस स्टेशन, इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद जैसे मोबाइल फोन और कंप्यूटर, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक कूलिंग इत्यादि, जबकि बाद वाला शून्य गुरुत्वाकर्षण, माइक्रोग्रैविटी या सुपरग्रेविटी वातावरण में है, जैसे एयरोस्पेस में। मैदान।
इलेक्ट्रॉनिक घटक कम मात्रा में बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न करते हैं, और प्रभावी गर्मी अपव्यय आगे के तकनीकी विकास में मुख्य कठिनाइयों में से एक बन गया है। पारंपरिक ताप पाइपों की तुलना में, एक समान ताप प्लेट, एक नए प्रकार के ताप संचालन उपकरण के रूप में, सीधे ताप स्रोत से संपर्क कर सकती है और सभी दिशाओं में समान रूप से ताप स्थानांतरित कर सकती है। इसमें कुशल और समान ताप संचालन प्रदर्शन है और इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस और नई ऊर्जा वाहनों जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।
