前沿成果 | 电子设备散热新技术——5大散热技术及散热器成果推荐！ 188期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大散热技术及散热器成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.高效传热散热技术
2.大功率LED灯具高效散热技术
3.大功率LED灯具散热器设计与应用
4.基于纳米液态金属的高性能散热技术
5.水电复合散热器智能化设计及其关键技术

1. 高效传热散热技术

针对当前高密度热流电子器件散热方案散热效率不高、难以灵活组装与变形等难题，开发了高性能环路热管、高效换热微通道结构和高性能柔性热管等散热技术。该项目利用多尺度形貌铜纤维作为高效吸液芯结构，交错式微通道作为冷凝器核心的高效环路热管。开展多尺度微通道结构的强化换热研究，增强微通道结构的传热传质效果。设计具有分段和分形结构的柔性热管，提高柔性热管的柔顺性和传热性能。

采用多齿刀具切削技术大批量生产具有粗糙表面多尺度微形貌纤维，利用低温固相烧结技术制造高性能吸液芯；采用多刀铣削技术高效低成本加工交错式微通道冷凝器，实现环路热管高效散热。采用多刀铣削与激光溶蚀联合加工方式实现复杂微通道的高效制造，提高微通道结构的传热传质性能。在金属-聚合物复合柔性热管管道设计中引入分形设计理念提高传热效率，同时采用多段刚性结构铰接的方式实现刚性热管的大柔性变形，以提高柔性热管的综合传热性能。相关结构与制造方法已通过仿真与实验验证，可直接应用于相关的传热传质场合。

高功率环路热管技术较成熟，可以进入工业化试验阶段，经过少量工艺和技术参数的改进和完善即可实现产业化应用；高效换热微通道结构已通过理论、仿真和实验验证，结合具体应用对象进行参数、结构优化即可开展工业化试验；高性能柔性热管目前仍处于技术积累阶段，仍需开展大量计算和实验工作以验证其功能效果。

技术成熟度：通过小试阶段

成果来源：厦门大学

2. 大功率LED灯具高效散热技术

该项目开发的体式热管散热技术和灯杆散热技术利用了热管的高效散热原理，又摒弃了传统热管结构的束缚，特别适用于大功率LED灯具的散热，具有成本低、散热效率高等优点。能够大幅度提高大功率LED灯具的使用寿命，对半导体照明起到很好的推动作用。

主要技术性能及指标：

（1）LED结温温升不超过30℃；

（2）LED灯具能够在50℃高温下连续正常工作；

（3）灯具寿命大于5万小时。

适用范围及应用条件：LED路灯、隧道灯、广场灯、投光灯、射灯、工矿灯等。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：中国科学院广州能源研究所

3. 大功率LED灯具散热器设计与应用

大功率半导体（LED）照明的散热问题一直是阻碍其发展的瓶颈问题之一。为了解决这个难题，本技术提出了一种新型的灯具封装结构和一种复合式散热器，该散热器结合了金属导热快，聚合物易于制作复杂的表面微结构，增加散热面积等特点，提高了散热能力。

本技术研究内容如下：

（1）大功率LED球泡灯散热器设计。本技术创新性的提出了一种新型的芯片和灯具的封装结构，采用金属芯片基柱与聚合物散热外壳的结构组合式换热器，减小了芯片与外壳连接的接触热阻，充分利用金属导热快，聚合物外壳散热快的特点，有效地解决了功率为3W和7W的LED球泡灯的散热问题；

（2）针对集成式大功率LED路灯的特点，设计了一种聚合物散热器，对翅片厚度、长度、高度等几何参数，以及表面辐射率和热导率对散热器性能的影响进行了研究，并得到了优化后的散热模型，经过数值模拟发现其能够满足100WLED路灯的散热要求，并具有成本低、轻便、抗腐蚀等优点；

（3）大功率电子器件的聚合物微通道板式散热器设计。该散热器创新性的采用聚合物与金属结合的形式，并采用宽度为0.3mm的微通道作为主要散热结构，该结构能够有效的增加相同外形尺寸的散热器的换热面积。利用聚合物微注塑加工方法制作了散热器样品；

（4）对大功率芯片散热器测试试验系统设计。该系统可以提供稳定的冷却介质，可对实验中需要的数据进行测量、显示及储存，能够实现对LED芯片的控制。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：北京化工大学

4. 基于纳米液态金属的高性能散热技术

利用纳米液态金属强制对流的强化换热机理以及协同优化方法提高散热器的换热性能，满足航空航天、电子芯片、电池等领域的高负荷散热需求。

纳米液态金属是由液态金属和纳米颗粒构成的一种高效传热介质，该新型介质具有热导率高、流动性好、沸点高、化学性质稳定且安全无毒等优异性能。本团队采用镓基合金流体和铜纳米颗粒制备的纳米液态金属流体，具有良好的流动传热性能，其热导率是水的60倍，动力粘度只是水的2.1倍，超强的传热能力能够弥补流体粘度和密度增大带来的流阻的影响。相同条件下，纳米液态金属的换热系数是水基纳米流体换热系数的23.8倍，而系统消耗的泵功仍小于水基纳米流体所消耗泵功，因而纳米液态金属流体是一种适用于高密度、大功率元器件散热场合的理想工作介质。

本团队研制的基于纳米液态金属的高性能散热技术是以纳米液态金属作为换热介质的一种新型换热技术，该技术采用无机械部件的电磁泵驱动流体流动，整个散热系统体积小、能耗低、散热效果好且没有任何噪音。特别适用于高密度、大功率元器件散热设备等领域。

技术成熟度：已有样品

成果来源：河海大学

5. 水电复合散热器智能化设计及其关键技术

本项目针对供暖用散热器产品类型的市场空白，基于模块化设计思想及智能控制技术，实现水暖与电暖功能的一体化，采用多项优化设计及智能控制技术，实现水暖与电暖的自适应调整、智能安全保护、状态检测等功能。采用该技术，可实现水电一体散热器的智能化、实现产品化及应用可靠性。

创新点：

（1）模块化设计便于达到产品多样性与成本的统一；

（2）适时自适应调整技术；

（3）智能安全保护。

技术成熟度：通过中试阶段

成果来源：天津科技大学

如果你对本文提到的技术成果感兴趣，希望与这些技术成果的所属专家团队进行沟通，欢迎与企知道联系。