微通道液冷散熱技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)！

在這個日新月異的電子設(shè)備時代，高性能計算、人工智能、電動汽車等領(lǐng)

域的迅猛進(jìn)步，對散熱技術(shù)提出了更為嚴(yán)苛的要求。傳統(tǒng)的散熱方式在應(yīng)

對高性能電子設(shè)備對散熱效率和空間利用率的雙重挑戰(zhàn)時顯得力不從心。

正是在這樣的背景下，微通道液冷散熱技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，憑借其高效、緊湊

的特性，成為了解決散熱難題的關(guān)鍵利器。

一、微通道液冷散熱技術(shù)的核心原理

微通道液冷散熱技術(shù)，顧名思義，是通過微細(xì)通道將流體引入電子設(shè)備

的散熱部件，利用流體的傳熱性能實(shí)現(xiàn)高效散熱。這里的微通道，指的

是水力直徑介于10微米至1毫米之間的狹縫流道，其獨(dú)特之處在于擁有

極高的比表面積和微尺度換熱特性。當(dāng)流體在微通道內(nèi)流動時，由于通

道尺寸微小，流體與散熱元件的接觸面積大幅增加，從而實(shí)現(xiàn)了熱量的

高效傳遞。具體來說，該技術(shù)的工作機(jī)制是：流體在微通道內(nèi)與散熱元

件緊密接觸，將散熱元件上的熱量傳導(dǎo)至流體中，隨后通過流體的流動

將熱量帶走，達(dá)到散熱的效果。這一過程充分利用了流體的傳熱性能和

微通道的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了熱量的高效傳遞和散出。

二、微通道液冷散熱技術(shù)優(yōu)勢

1、高效散熱：

微通道的高比表面積和微尺度效應(yīng)顯著提升了流體在通道內(nèi)的熱交換效

率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在冷卻液質(zhì)量流量大于2g/s時，新型微通道液冷板

的加熱面溫度Tmax相比傳統(tǒng)液冷板降低了近8K，且溫度分布更加均勻。

這一特性使得微通道液冷散熱技術(shù)能夠輕松應(yīng)對高性能電子設(shè)備的散熱

挑戰(zhàn)。

2、體積與重量優(yōu)勢：

微通道的尺寸微小，使得散熱器的體積和重量得以大幅減小。這對于對

空間和重量有嚴(yán)格要求的場景（如航空航天電子設(shè)備）而言，無疑是一

個巨大的福音。

高功率密度設(shè)備適用性強(qiáng)：微通道液冷技術(shù)能夠承載極高的熱流密度，

如普渡大學(xué)CTRC實(shí)現(xiàn)的300W/cm2以上的散熱密度，以及勞倫斯利弗

莫爾國家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計的微通道散熱器接近1000W/cm2的局部承載熱流。

這使得微通道液冷散熱技術(shù)成為高性能電子設(shè)備和集成電子器件的理想

散熱解決方案。

3、易于實(shí)現(xiàn)批量低成本生產(chǎn)：

隨著硅工藝和微加工技術(shù)的不斷成熟，微通道液冷系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)批

量低成本生產(chǎn)。這不僅降低了生產(chǎn)成本，還使得微通道液冷散熱技術(shù)更

具市場競爭力。

三、微通道液冷散熱技術(shù)的挑戰(zhàn)

盡管微通道液冷散熱技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用中也面臨著一

些挑戰(zhàn)：

1、壓力損失問題：

由于通道尺寸微小，流體在通道內(nèi)流動時會產(chǎn)生較大的壓力損失，這對

泵的性能提出了很高的要求，同時也會增大系統(tǒng)的功耗。因此，在設(shè)計

微通道液冷系統(tǒng)時，需要綜合考慮壓力損失和泵的性能，以確保系統(tǒng)的

穩(wěn)定運(yùn)行。