热管是一种高效的被动散热器件,它利用工质相变的潜热吸收或释放热量,并通过毛细力、重力或者离心力等使得工质在蒸发端和冷凝端往复循环,从而达到稳定的传热工作状态。热管独特和出色的热传输性能让它得到了大量研究者的青睐。在过去几十年内,各色各样的热管被发明创造出来,并在不同的应用领域发挥着重要的作用。其中包括余热回收、太阳能利用、以及电子散热。应用于电子散热领域的热管技术在近年来最引人关注,发展也最为迅猛。然而,在一些散热空间有特殊要求和限制的电子散热领域,传统热管由于其硬直和刚性的特点无法完成任务。例如在有的散热场景需要热管配置成“L”或者“U”型,还有的散热场景需要热管具备柔性来消除蒸发端和冷凝端的相对位移。为满足这些要求,柔性热管应运而生。迄今为止,已有不少关于柔性热管工作的报道,然而关于柔性热管工作时的重点和难点,即弯折对柔性热管产生的影响,并未有全面的分析工作。为了克服这一难点,本文采用了一款绝热段具有特殊螺结构的柔性热管来探究弯折对于其热特性的影响。该款热管长为500 mm,外径8 mm,吸液芯为沟槽。为了准确测试这款热管的热性能,客制化的实验测试平台被搭建了起来,包括加热模块、冷凝模块、绝热模块和数据采集模块。实验系统地研究了不同的弯折角度和不同的弯曲曲率半径对于该款可弯折柔性热管热特性的影响(工作运行温度,极限功率,热阻)。实验结果表明,水平放置状况下,弯折角度和弯折曲率半径对于热管性能有微弱的影响。在一定弯折曲率半径和加热功率的条件下,弯折角度从0°依次到30°,60°,90°,120°,150°和180°增大时,柔性螺纹热管的热阻和蒸发端温度有微弱的增大,极限功率有一定的减小。而在一定弯折角度和加热功率的条件下,曲率半径由2.4 cm依次减小2 cm和1.6 cm时,柔性螺纹热管的热阻和蒸发端温度有微弱的增大,极限热功率无明显变化。总体而言,这款柔性螺纹热管可以很好地适应受限空间内的特殊配置从而进行有效散热。此外,在微电子领域内,高度轻量化和集成化已经成为其必然的发展趋势,这对热管的尺寸和体积提出更高的要求。超薄热管因此吸引了大量关注,相关工作也得到大量发表。然而更加严峻的挑战是柔性化也已成为微电子领域的发展趋势之一了。市场上不断出现的柔性屏幕,柔性锂电池和折叠手机等前沿电子产品都印证了这一趋势。这意味着散热空间变得不仅狭小,而且可变。因此本文提出柔性超薄扁平热管的设想来解决以上困难。而在实现超薄扁平热管柔性化的过程中的一大挑战即为如何刻画弯折带给其热特性的影响,这直接决定了不断优化其热性能的角度和方法。故本文选取了一款厚度为1.5mm的超薄扁平热管来探究弯折对其热特性的影响。样品在0~o至180~o的弯曲角度下进行测试,曲率直径为1.5 cm、2 cm和2.5 cm。试验结果表明,在输入功率不变的情况下,较大的弯曲角或较小的曲率直径都会导致热阻和蒸发器温度上升。此外,由于绝热段的温差不断扩大,轴向温度的均匀性受到弯曲的影响。弯曲角从0~o至180o变化时,最大传热能力下降了90%以上,弯曲角在0~o至30~o范围内的最大传热能力下降50%以上。但即使在最大的弯曲变形下,在允许的输入功率范围内,这款超薄扁平热管仍能在较低的热阻和较低的蒸发器温度下高效运行。最后,根据实验数据,提出了在给定输入功率、弯曲角度和曲率直径下预测蒸发器温度的经验公式。本文结论处总结了弯折这一热管柔性化过程中不可避免的形变对热管热性能的影响,并从物理角度详细分析其原因,从而说明柔性热管的潜能和趋势。