1963年，热管技术由美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明。
热管属于一种传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力。
热管技术以前一直应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠大风量风扇获得更好散热效果的传统散热模式。
取而代之的是采用低转速、低风量风扇配合热管技术的崭新散热模式。
热管技术更为电脑的静音时代带来了契机，在其他电子等领域得到广泛应用。
热管技术特点
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高速度的热传导效果
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重量轻且构造简单
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温度分布平均，可作均温或等温动作。
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热传输量大。热传送距离长。
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没有主动元件，本身并不耗电。
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没有热传方向的限制，蒸发端以及凝结端可以互换。
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容易加工以改变热传输方向。
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耐用、寿命长、可靠，易存放保管。
热管技术为什么会有如此的高性能呢？
这个问题我们要从热力学的角度看。
物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。
热传递有3种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。
热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。
结构示意图
典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
制作方法是将管内抽成1.3×(10-1～10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
液体在负压状态下沸点降低，容易挥发，管壁有吸液芯，由毛细多孔材料构成。
热管材质及常用工作液
热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。
当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。
液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，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开来。
热管热量转移的六个关联过程
1、热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到（液——汽）分界面；
2、液体在蒸发段内的（液—汽）分界面上蒸发；
3、蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段；
4、蒸汽在冷凝段内的汽—液分界面上凝结；
5、热量从（汽—液）分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源；
6、在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
热管内部结构
热管内壁多孔层有很多种形式，比较常见的是：金属粉末烧结、沟槽、金属网等。
1、热熔渣结构
从字面上解释，这种热管的内部结构就像是烧焦的蜂窝煤或是热炉渣。
看似粗糙的内壁中，遍布各种细小的孔洞，他们就像是人身体上的毛细血管一样，热管内的液体会在这些小孔中穿梭，形成强大的虹吸力量。
事实上，制作这样热管的工艺比较复杂，将铜粉加热到一定温度，在其未完全融化的之前，铜粉颗粒额边沿会首先融化，粘连四周的铜粉，这样就形成了现在你所见到的镂空结构。
从图中看，也许会认为它非常绵软，但事实上，这种热熔渣既不绵软也不松散，而是非常坚固。
因为它是铜粉经过高温加热的物质，所以在他们冷却之后，就恢复了金属本来的坚硬质感。
另外从制造的角度看，这种制程和结构的热管制造成本较高。
2、沟槽结构
这种热管的内部结构设计就像是一条条平行的沟渠一样。
它的作用也是像毛细血管一样，回流的液体通过这些沟槽迅速在热管中进行传导。
但是根据开槽的精密细腻情况，根据制程的工艺水平和沟槽的方向等，会对热管的散热造成很大的影响。
从生产成本的角度来看，这种热管的制造相对简单，更容易制作，制造成本相对低廉。
但是对于热管沟槽的加工工艺要求更高，一般说来，顺着液体回流的方向是最好的设计，由此从理论上来说，不如前者的散热效率高。
3、多重金属网孔
更多更普遍的热管散热器内部使用的是这种多重金属网孔设计。
从图中，你不难看出，这热管芯里面的絮状东西，就像是一顶戴糟了的破草帽。
一般这种热管内部使用的是一种由铜线制作的金属织物，细小的铜线之间存在许多空隙，但是织物的结构又不会让织物错位阻塞热管。
从成本的角度看，这种热管的内部结构相对简单许多，制作起来也更加简单。
仅需一只普通铜管，填充这些多重金属网孔织物即可，从理论上来说散热效果不如前面二者。
4、热管散热片
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根据热管与鳍片的结合方式，分为两种：热管穿鳍片、热管焊接鳍片。
热管穿鳍片，是利用过盈配合，鳍片上的孔比热管的孔径略小，来实现热管和鳍片的配合，散热片的性能取决于对热管管径和鳍片孔径的控制。
Thermaltake SpinQ VT
热管焊接鳍片，鳍片上孔径比热管管径略大，在孔和热管之间涂抹锡膏，然后利用回流焊接将热管和鳍片联接在一起，散热片的性能受鳍片孔径和热管管径尺寸影响较小，但因为焊接需要对铝鳍片镀镍，并且要使用回流焊接，其成本会比热管穿鳍片略高。
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热管制作工艺
看似简单的热管其实对工艺的要求是非常高的，下面让我们来一起看看它的工艺及测试。
工作流体选定：非燃性、操作温度、热传量、容许热阻、经济性。
容器材料选定：热传导性、真空维持度、耐压、流体相容性（腐蚀、化学反应）。
容器及注入加工：长度、去毛边、洗净、封口、保存。
泄漏测试：氦气泄漏探测、高压气泡检查（防止容器出现针孔、裂隙以及氧化）。
真空烘烤：高温、真空的环境下对热管组件作毛细表面脱水、脱氧处理。
工作流体真空处理：加热驱出（液态）、气态液化（气态）、真空补汞法。
注入封口：钨电极纯气熔接（这对于导热管来说，是唯一的防漏封口法）。
抽样测试：氧化/腐蚀耐用性测试、最大热传效能测试、最大弯曲/扁平后泄漏测试、最大弯曲/扁平后效能测试、寿命测试。
在热传输上，热管有一些限制
黏性限制：低温的蒸气流动黏性力。
音速限制：蒸气流达音速的塞流现象。
飞散限制：蒸气流速过大，超过液体表面张力，使液滴飞散的剪断力。
毛细管限制：流体的流量大于毛细输送能力。此现象易使毛细干燥，烧毁导管。
沸腾限制：所有流体都达沸腾汽化时，会降低传热的能力。
热管在电子领域应用
热管应用范围广泛，普遍应用于航天、军工、石油、化工、冶金、机械、电力、电子、煤炭、铁路、汽车、交通、通讯、纺织、照明等领域。
在电子领域的应用主要有如下场景。
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一体机
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CPU
下压式散热器
侧吹式散热器
京东，Deepcool
内存条
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显卡
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投影仪
参考资料
1. 《你真正了解吗？热管内部结构大揭秘！》。快科技，2010.07.16，作者Victory 。
2. Deepcool 官网，热管原理。
3. 网络汇总
