在茫茫太空中航行的航天器——人造卫星、空间站、宇宙飞船和航天飞机，大多数都会遇到一个共同的“冷热”难题：航天器面向太阳的一侧受到太阳的直接照射，温度很高，背向太阳的那一侧温度却很低。由于太空中几乎没有空气，不可能通过空气来调节温度，因此航天器两侧的温度差甚至可能超过270℃因此，尽管航天器的材料经过了特殊处理，但仍然容易在如此大的温差下产生变形，这对航天器来说是极其危险的。
　　为了消除温差带来的隐患，科学家们经过长时间的研究发明了一种神奇的“热管”换热器。热管可以连续不断地把面向太阳一侧机身的热能迅速引到背向太阳一侧的机身，使航天器两侧的温差降到44℃以下。
　　热管如此神奇，它的制造原理一定很深奥吧？不！它利用的科学原理非常简单，我们在小学都学过：液体蒸发时吸热，气体液化时放热。医生给我们打针前都会用酒精消毒，涂在皮肤上的酒精很快便蒸发掉，同时这块儿皮肤会感到十分凉爽，这就是因为液体蒸发时要从周围的物体吸收热量。
　　热传递是热能由高温处传到低温处的现象。我们知道热传递有三种方式：辐射、对流、传导，这其中热传导的速度最快。传导为两个物体相接触时热由高温物体传到低温物体的现象，传导热量的大小主要是依靠温差及物体的传热系数而定。通常物体的导热系数以固体为最高，其次是液体，最次是气体，在固体中又以金属为最高。
　　另外还有两种热传递现象：沸腾热传递和冷凝热传递。以前这两种现象通常被包括在对流之中，随着近些年来热传递学说的发展，它们已从对流中独立而出。沸腾及冷凝在热传递中最特殊的一点就是它们和形态变化有关，其中最常见的为蒸发及冷凝现象。举例来说，当一个盛有水的壶逐渐受热时，壶中水的温度逐渐升高。如果壶内水温达到沸点（100℃）时，就会开始汽化并产生气泡，这种现象称之为沸腾。此时由于水汽化而吸收大量的热，这种热传递现象称之为沸腾传递：相反的，当水汽接触到较冷的固体时，就会在固体附近开始冷凝成液体并放出其热量。换句话说，较冷的固体吸收了水汽的热而使之凝为液体，这种传热现象称之为冷凝。
　　我们知道，液体达到沸点以后，如果继续吸收热量，本身温度也不会再升高，所吸收的热量会使液体转变成气体，1克100℃的水要变成100℃的蒸汽就需要吸收539卡的热量。反过来，气体变为液体时也要放出热量，这就是人们感到100℃的水蒸气要比100℃开水烫的缘故。本文的主角“热管”就是利用蒸发和冷凝来使热量快速传导的。
　　热管的基本结构
　　下面，我们来看看热管的基本结构和工作原理吧！
　　热管是一个封闭的系统，它是一根密封的金属管（可以是铜、铝、钢质），管壳内衬垫一层多孔材料——吸液芯，里面灌有酒精或氟利昂、氨水、联苯、水银等容易蒸发的液体，它们叫作工作介质。管内的空气必须被抽出，使管内没有空气的压力，这样液体在受热时将会很容易变成蒸汽。
　　热管的工作原理也不复杂：当热管一端受热时，吸液芯里的酒精等介质就会蒸发，这端就叫作蒸发端：酒精在汽化时会吸收大量的热，蒸汽沿着热管中间的通道跑到另一端——冷凝端时，会遇冷凝结成液体，放出同样多的热。而冷凝以后的液体会很快渗进吸液芯里，再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导进来。只要热管两端温度有差别，酒精就可以在管内反复循环，将热量迅速地从蒸发端传到冷凝端。
　　按照管内工作温度区分，热管可分为低温热管、常温热管、中温热管、高温热管等，结构依导热量及温度的不同而异。目前已制成的热管外壳材料有黄铜、镍、不锈钢、钨及其他合金，热管的外壳及其工作液的选择视热管的应用情况而定。
　　热管的年龄并不大，它在1964年被发明于美国洛斯一阿洛莫斯国家实验室。紧接着对热管的理论研究进入了高峰期，有千余篇论文陆续发表。热管的导热量能比同体积的金属棒高千倍以上，因此引起了科学家们极大的兴趣。我们知道：在金属中铜和银的导热能力最强，而热管的导热效率更高，热传导系数比铜和银高1000倍呢！一根直径25毫米的热管（相当于普通自来水管粗细）传热的效果跟直径2.7米的铜棒差不多，是名副其实的导热冠军！那么，热管又有哪些具体应用呢？我们下期再见吧！