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美科学家发明纳米液体散热器 |
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| http://cn.newmaker.com
4/25/2006 10:04:00 AM
佳工机电网
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在4月5日的《Applied Physics Letters》杂志上，美国密苏里-哥伦比亚大学的马宏斌博士和阿贡国家实验室，以及英特尔公司的同事们发表论文宣称，他们研制出了新一代的散热装置，这是散热技术发展中的一个重大突破，它可以保证电子技术的进一步发展。在论文中，研究人员们说：“下一代计算机芯片将产生更多的热量，每平方米就有超过10兆瓦的热流通过，计算机的总功率将超过200瓦。现在还没有散热装置能够有效地把如此多的热量传导出去。”马宏斌等人的研究将加速新一代散热器的研究，他们的纳米液体散热器将用于超高热流电子系统中。
实验结果显示，当把纳米液体加入振动热管（OHP）中时，震动热管的导热率增加了。目前，把纳米液体散热器用于计算机芯片、微芯片和电子设备中的研究正在进行，它将满足工业中对小面积高功率密度电子设备散热的要求。
尽管纳米液体和振动热管都不是最新的研究成果，但是把这两种技术结合起来却是一项最新研究。马宏斌说：“我们利用了纳米液体和振动的技术，振动可以使纳米粒子悬浮在液体中，这非常奇特。利用纳米液体的振动热管是一项创新，利用它我们可以使散热技术进一步向前发展。”
传统液体的热导率比纳米液体低得多，而且纳米液体的热导率非常依赖于温度，液体中纳米粒子的浓度和热导率的关系也是非线性的。纳米液体的这些特性使得它们的临界热流更大。振动热管本身具有很好的性质。首先，振动热管是一种很有效的散热装置，它能把大功率装置中很强的热流传导出来，转化成液体的动能。其次，在振动热管中，液体流和蒸汽流的流动方向相同，所以它们不会互相干扰。另外，因为振动热管中的流体是一种热振动流，所以沿着管子有有一些不接触的表面，这些表面有助于热流传导过程中的蒸发和冷凝。
振动热管已经有很好的导热性能了，现在把纳米液体加入进来就更能进一步增强振动热管的导热性能了。实验中使用的纳米液体中的包含有金刚石纳米粒子。金刚石粒子可以通过高效液相色谱水引入，高效液相色谱水是一种非常纯净的、有机碳含量非常低的水。如果没有运动，金刚石粒子会在液体中沉淀，而振动热管的运动保证金刚石粒子能悬浮在液体中。
虽然实验显示纳米液体振动热管可以提高导热效率，但是这个现象背后的原因目前还不清楚。马宏斌说：“我们知道一些原因，但是并不全面。我们还没有完全弄懂为什么加入纳米粒子就能大幅度提高热导率。”
编者注:摘译自www.physorg.com
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