中國科研團隊 在設備新型散熱機制研究方面取得突破

手機、電腦、儲能電池等器件設備運行過程中，必然伴隨發熱現象。實現更高效散熱，是多個行業迫切需要解決的難題。中國華北電力大學科研團隊在新型散熱機制——薄液膜沸騰研究方面，成功實現了超過 2000W/cm² 的超高熱流密度，刷新國內外目前已知公開紀錄，有望進一步提升器件設備散熱效果。

據《新華社》周日（17 日）報導，該成果近日在權威學術期刊《國際傳熱傳質雜誌》發表。

目前在能源電力、航空航天、電子資訊等領域，儀器設備不斷追求小型化和集成化，單位面積上元器件隨之持續增多，這對散熱提出更高要求。薄液膜沸騰，是目前國際上前沿的可實現超高熱流密度散熱的方式，即利用冷卻液在熱源表面形成的超薄液膜持續沸騰，達到高效散熱目的。

「一些電子設備運行時，局部發熱量可達 1000W/cm² 以上，顯著高於常壓下沸水的熱流密度，傳統的風冷、液冷等方式無法滿足散熱需求，一定程度上限制了設備性能的提升。」華北電力大學教授冼海珍說。

冼海珍表示：「在實驗中實現的 2000W/cm² 熱流密度，相當於在 1 平方公尺面積上，1 萬台功率為 2 千瓦的電熱爐同時發熱。」

華北電力大學杜小澤教授、陳林教授是該團隊另兩名成員。他們說，在取得這個實驗突破前，國際上已知的薄液膜沸騰研究的熱流密度，難以超過 1500W/cm²。團隊歷經多年研究發現，在恆壓供液模式下，用於形成薄液膜的實驗樣品容易破裂失效，但改為步進增壓和連續增壓供液後，薄液膜沸騰的臨界熱流密度最終突破 2000W/cm²。由此成功揭示出，改善供液方式，可有效提升薄液膜沸騰的最終性能。

「也就是說，要漸進式提高供液壓力，而非剛開始運行時就保持最高壓力。」陳林說，該研究成果轉化應用後，有望更好保障電子設備、鋰電池等的安全性能。