ساختار و اصل کار 3DVC

لوله حرارتی یک عنصر رسانای حرارتی یک بعدی است که گرما را از یک سر لوله به انتهای دیگر هدایت می کند. VC (صفحه حرارتی) یک عنصر رسانای حرارتی دو بعدی است که گرما را از یک نقطه به یک سطح هدایت می کند. 3D-VC، همانطور که از نامش پیداست، نه تنها رسانایی حرارتی در جهت های صفحه X و Y را امکان پذیر می کند، بلکه یک رسانش حرارتی یک بعدی در جهت Z را نیز اضافه می کند. اصل آن مانند یک VC دو بعدی + یک لوله حرارتی یک بعدی است. ویژگی اصلی 3DVC این است که حفره داخلی در همه جهات رسانا است و ساختارهای مویرگی در همه جهات نیز به هم متصل هستند. او تفاوت اساسی با جوشکاری لوله های حرارتی بر روی صفحه یکسان سازی دمای معمولی دارد.

فرآیند تولید 3DVC بسیار پیچیده است، معادل ساخت لوله های حرارتی و VC، و سپس جوش دادن این دو با هم، با حفره داخلی هدایت و اطمینان از آب بندی. به دلیل سایز بالای محصول در جهت Y، ظرفیت جوشکاری بسیار کم و قیمت آن گران است. روش اصلی فعلی استفاده از خمیر لحیم کاری برای جوش دادن لوله حرارتی و پوشش بالایی VC، سپس زینتر کردن ساختار مویرگی، اضافه کردن ساختار پشتیبانی و جوش دادن پوشش های بالا و پایین است. فرآیند بعدی مانند VC معمولی است.

همچنین می توان از پوشش بالایی یکپارچه استفاده کرد (با آهنگری یا روش های دیگر برای به دست آوردن پوسته لوله حرارتی جهت Y و پوسته پوشش بالایی VC یکپارچه به شکل). این فرآیند همچنین دارای محدودیت های قابل توجه و هزینه های سرمایه گذاری بالایی است و به طور گسترده مورد پذیرش قرار نگرفته است. مشکل در ساخت 3DVC در موقعیت های اتصال متعدد و الزامات آب بندی بالا است. ساختار مویرگی باید به یکدیگر متصل شود تا از کانال های ریفلاکس مایع صاف اطمینان حاصل شود. معرفی یک هسته مکنده می تواند تا حدی اثر رفلاکس مایع را افزایش دهد.

محفظه بخار خود یک عنصر هدایت حرارتی سریع است. قبل از تولید 3DVC، روش اصلی استفاده از لوله های گرمایش بیش از حد برای انتقال سریع گرما از BASE به هر صفحه خنک کننده بود. هنوز مقاومت حرارتی تماس بین پایه و لوله حرارتی و همچنین مقاومت حرارتی خود ماده مس وجود دارد. بدون معرفی اجزای متحرک خارجی برای افزایش اتلاف گرما، 3D VC از اصل انتقال حرارت تغییر فاز از طریق انتشار حرارتی در یک ساختار سه‌بعدی برای انتقال مستقیم و مؤثر گرما از تراشه به انتهای دندان برای اتلاف گرما استفاده می‌کند. این دارای مزایای اتلاف گرمای کارآمد، توزیع یکنواخت دما و کاهش نقاط داغ است که می تواند الزامات گلوگاه اتلاف حرارت دستگاه با قدرت بالا و دمای یکنواخت در مناطق با چگالی شار حرارتی بالا را برآورده کند.