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 1ցուցադրումջերմային 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 ջերմային արտահոսք է լինում, 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 ժամանակփախչել, ջերմությունը զանգվածաբար արտազատվում է։Հետևաբար, PCM-ը պետք է բարձր լինիկատարումըջերմություն կլանող.Այնուամենայնիվ, մոմը ցածր ջերմային հաղորդունակություն 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 ջերմային հաղորդունակության 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, բայց 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: