Նախապատմություն

Մոդուլի ջերմային տարածումն անցնում է հետևյալ փուլերով. Ջերմության կուտակում բջջային ջերմային չարաշահումից հետո, բջջային ջերմային արտահոսք և այնուհետև մոդուլի ջերմային հեռացում: Մեկ բջիջից ջերմային փախուստը ազդեցիկ չէ. սակայն, երբ ջերմությունը տարածվում է այլ բջիջների վրա, տարածումը կառաջացնի դոմինոյի էֆեկտ, որը կհանգեցնի ամբողջ մոդուլի ջերմային փախուստի, ազատելով զանգվածային էներգիա: Նկար 1ցույց տալջերմային փախուստի փորձարկման արդյունք է: Մոդուլը այրվում է անդիմադրելի տարածման պատճառով:

Բջջի ներսի ջերմահաղորդականությունը տարբեր կլինի՝ ըստ տարբեր ուղղությունների: Ջերմահաղորդականության գործակիցն ավելի բարձր կլինի ուղղությամբզուգահեռբջջի գլանային միջուկով; մինչդեռ ուղղությունը, որը ուղղահայաց է գլանափաթեթի միջուկին, ավելի ցածր հաղորդունակություն ունի: Հետևաբար, բջիջների միջև ջերմային տարածումն ավելի արագ է, քան ներդիրներով բջիջներ: Հետևաբար, տարածումը կարող է դիտվել որպես միաչափ տարածում: Քանի որ մարտկոցի մոդուլները նախատեսված են ավելի մեծ էներգիայի խտության համար, բջիջների միջև տարածությունը փոքրանում է, ինչը կվատթարացնի ջերմային տարածումը: Հետևաբար, մոդուլում ջերմության տարածումը ճնշելը կամ արգելափակելը կդիտարկվի որպես անազդեցությունվտանգները նվազեցնելու միջոց: 

Ջերմային փախուստը մոդուլում ճնշելու եղանակը

Մենք կարող ենք ակտիվորեն կամ պասիվ կերպով զսպել ջերմային փախուստը:

Ակտիվ ճնշում

Ակտիվ ջերմային տարածման ճնշումը հիմնականում հիմնված է ջերմային կառավարման համակարգի վրա, ինչպիսիք են.

1) Տեղադրեք հովացման խողովակները մոդուլի ներքևի կամ ներքին կողմերում և լցրեք սառեցնող հեղուկով: Սառեցնող հեղուկի հոսքը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել տարածումը:

2) Մոդուլի վերին մասում տեղադրեք հրդեհաշիջման խողովակներ: Երբ կա ջերմային արտահոսք, մարտկոցից արձակված բարձր ջերմաստիճանի գազը կստիպի խողովակները դուրս ցողել կրակմարիչ՝ տարածումը ճնշելու համար:

Այնուամենայնիվ, ջերմային կառավարումը պահանջում է լրացուցիչ բաղադրիչներ, որոնք հանգեցնում են ավելի բարձր արժեքի և էներգիայի ցածր խտության: Հնարավորություն կա, որ կառավարման համակարգը կարող է չգործել:

Պասիվ ճնշում

Պասիվ ճնշումը գործում է արգելափակելով տարածումը ադիաբատիկ նյութի միջոցով ջերմային փախած բջիջների և նորմալ բջիջների միջև:

Սովորաբար նյութը պետք է ներառի.

1. Ցածր ջերմային հաղորդունակություն: Սա ջերմության տարածման արագությունը նվազեցնելու համար է:
2. Բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն: Նյութը չպետք է լուծվի բարձր ջերմաստիճանում և կորցնի ջերմային դիմադրության ունակությունը:
3. Ցածր խտություն. Սա նվազեցնում է ծավալ-էներգիայի արագության և զանգվածային էներգիայի փոխարժեքի ազդեցությունը:

Իդեալական նյութը կարող է միևնույն ժամանակ արգելափակել ջերմության տարածումը, ինչպես նաև կլանել ջերմությունը:

Վերլուծություն նյութի վրա

• Airgel

Airgel-ը կոչվում է «ամենաթեթև ջերմամեկուսիչ նյութ»: Այն լավ է կատարվում ջերմամեկուսացման և թեթև քաշի մեջ: Այն լայնորեն օգտագործվում է մարտկոցի մոդուլում ջերմային տարածման պաշտպանության համար: Կան աերոգելի բազմաթիվ տեսակներ, ինչպիսիք են սիլիցիումի երկօքսիդի աերոգելը, աերոգելը, ապակե մանրաթելային օդագելը և նախաօքսիդացված մանրաթելը: Տարբեր նյութերի օդագել ջերմամեկուսիչ շերտը տարբեր ազդեցություն ունի ջերմային փախուստի վրա: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջերմային հաղորդունակության գործակիցը մեծապես կապված է դրա միկրո կառուցվածքի հետ: Նկար 2-ը ցույց է տալիս տարբեր նյութերի SEM տեսքը այրումից առաջ և հետո:

Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ թեև մանրաթելային ջերմամեկուսացումն ավելի ցածր գնով է, ջերմության տարածման արգելափակման արդյունավետությունը ավելի վատ է, քան օդագելային նյութը: Տարբեր տեսակի աերոգելային նյութերի մեջ նախաօքսիդացված մանրաթելային աերոգելը լավագույնս է գործում, քանի որ այն պահպանում է կառուցվածքը այրվելուց հետո: Կերամիկական օպտիկամանրաթելային օդագելը նույնպես լավ է գործում ջերմամեկուսացման մեջ:

• Փուլային փոփոխության նյութ

Փուլափոխվող նյութը լայնորեն օգտագործվում է նաև ջերմության պահպանման պատճառով ջերմային տարածումը ճնշելու համար: Մոմը սովորական PCM է, կայուն փուլային փոփոխության ջերմաստիճանով: Ջերմային ժամանակփախած, ջերմությունը զանգվածաբար արտազատվում է։ Հետևաբար, PCM-ը պետք է բարձր լինիկատարումըջերմություն կլանող. Այնուամենայնիվ, մոմը ցածր ջերմահաղորդունակություն ունի, ինչը կազդի ջերմության կլանման վրա: Դրա կատարումը խթանելու համար հետազոտողները փորձում են մոմը համատեղել այլ նյութերի հետ, օրինակ՝ մետաղական մասնիկներ ավելացնելը, մետաղական փրփուր օգտագործել PCM-ը բեռնելու համար, ավելացնելգրաֆիտ, ածխածնային նանո խողովակ կամ ընդլայնված գրաֆիտ և այլն: Ընդլայնված գրաֆիտը կարող է նաև զսպել ջերմային փախուստի հետևանքով առաջացած բոցը:

Հիդրոֆիլ պոլիմերը նաև մի տեսակ PCM է ջերմային թռիչքուղին զսպելու համար: Ընդհանուր հիդրոֆիլ պոլիմերային նյութերն են՝ կոլոիդային սիլիցիումի երկօքսիդ, հագեցած կալցիումի քլորիդի լուծույթ,Տետրաէթիլ ֆոսֆատ, տետրաֆենիլ ջրածնի ֆոսֆատ, սօդիումի պոլիակրիլատև այլն։

•  Հիբրիդային նյութ

Ջերմային փախուստը չի կարող զսպվել, եթե մենք ապավինենք միայն աերոգելին: Հաջողությամբմեկուսացնելջերմությունը, մենք պետք է համատեղենք օդագելը PCM-ի հետ:

Բացի հիբրիդային նյութից, մենք կարող ենք նաև կառուցել բազմաշերտ նյութ տարբեր ուղղություններով ջերմահաղորդականության տարբեր գործակիցներով: Մենք կարող ենք օգտագործել բարձր ջերմահաղորդականության նյութ՝ ջերմությունը մոդուլից դուրս տանելու համար, և բջիջների միջև ջերմամեկուսիչ նյութ դնել՝ ջերմային տարածումը սահմանափակելու համար:

Եզրակացություն

Ջերմային փախուստի տարածումը վերահսկելը բարդ խնդիր է: Որոշ արտադրողներ որոշ լուծումներ են պատրաստել ջերմության տարածումը ճնշելու համար, սակայն նրանք դեռ նոր բան են փնտրում՝ ծախսերը նվազեցնելու և էներգիայի խտության վրա ազդեցությունը նվազեցնելու համար։ Մենք դեռ կենտրոնացած ենք վերջին հետազոտությունների վրա: Չկա«գերծանրքաշային նյութ» որը կարող է ամբողջությամբ արգելափակել ջերմային փախուստը: Լավագույն լուծումներ ստանալու համար շատ փորձեր են պահանջվում: