第119章:系统优化:散热稳定运行(1/2)

林风正要把烧杯放进水槽,听见李梦瑶的声音从控制台那边传来。

“这个材料,吸热之后怎么散热?”

他停下手里的动作,转过身。其他人也陆续抬起头。

李梦瑶指著屏幕上的数据曲线,“相变材料把热量吃进去,温度確实压下来了。但你看这里——两小时后,系统整体温度又回升了三度。”

她调出对比图,“对照组虽然峰值高,但散得快。我们这组,前半段稳,后半段却像在慢慢释放余热。如果长时间运行,热量积在材料里出不去,迟早会反扑。”

屋里安静了几秒。

张铁柱皱眉,“你是说,它像个热水袋,捂著不放?”

“差不多。”李梦瑶点头,“我们现在解决了『不让温度冲太高』的问题,但没解决『热量最终去哪』的问题。”

周雨晴走到设备旁,伸手摸了摸贴了材料片的位置。外壳温温的,不像之前那样烫手,但也没有明显变凉的趋势。

“它只存不散。”她说,“就像往桶里倒水,桶满了,再倒就要溢出来。”

陈小满翻看刚才的测试记录,“也就是说,单靠相变材料不行。它能缓衝,但不能替代散热。”

林风走回工作檯,从密封袋里取出pcm-01那块样品。边缘有些毛刺,表面也不平整,但他盯著看了几秒。

“不是不能散。”他说,“是方式不对。”

大家都看向他。

“金属导热靠的是电子运动,速度快。相变材料靠的是熔化吸热,但它凝固的时候,也会放热。如果我们能让它放出来的热,被別的结构带走,是不是就能形成循环?”

李梦瑶眼睛一亮,“你是说,把相变材料和导热结构结合起来?让它先吸,再通过金属层导出去?”

“对。”林风点头,“我们之前试的铜片太薄,导不出那么多热量。但如果加厚导热层,再配上散热鰭片呢?”

陈小满立刻动手画草图,“用铝基板做支撑,在上面嵌入相变材料,背面接大面积散热片。热量先被材料吸收,再通过铝板慢慢导到鰭片上,最后靠空气对流散掉。”

“被动散热。”周雨晴补充,“不需要风扇,也没有阀门,整个系统还是静態的。”

“而且结构简单。”张铁柱拿起一块废电路板比划,“这种铝基板,老式led灯里就有,拆几个就够用了。”

“关键是匹配。”李梦瑶提醒,“材料的熔点、储热能力,和铝板的导热速度要协调。太快,材料来不及吸热;太慢,热量堆在里面出不去。”

“那就做个组合测试。”林风说,“不同厚度的铝板,搭配不同配比的材料,一组一组试。”

当天下午,他们重新调配了三批相变材料。第一批填料比例提高,熔点升到七十二度;第二批加入微胶囊石蜡,增强稳定性;第三批尝试混合脂肪酸,提升储热密度。

同时,张铁柱从废品堆里翻出五块旧led灯板,拆下铝基板清洗乾净。周雨晴用砂纸打磨表面,確保接触面平整。

陈小满设计了三种结构方案:一种是材料层在上、铝板在下;一种是夹心结构,铝板在中间;最后一种是分块嵌入,每块材料独立对应一个散热单元。

第一轮测试开始。

他们將三组样品分別装在相同功率的发热模块上,记录温度变化。

结果显示,夹心结构的散热效率最高。温度上升到七十度时,材料层开始吸热,铝板同步升温,但速度缓慢。两小时后,鰭片末端已有明显热感,说明热量正在向外传递。

“有效。”李梦瑶看著数据,“热量没有堆积,而是持续外移。”

“但升温还是偏快。”周雨晴指出,“从六十度到七十度只用了四分钟,缓衝时间不够长。”

“问题在接触面。”林风检查样品,“材料和铝板之间有缝隙,热阻大。”

“涂导热硅脂?”张铁柱问。

“不够。”林风摇头,“我们需要更紧密的结合方式。”

当晚,他们改用浇注成型法,直接將熔化的材料倒入预热过的铝板模具中,冷却后形成一体结构。

新样品出炉后,表面光滑,边缘整齐。

第二次测试。

负载启动,温度平稳上升。六十八度时,曲线出现平台,维持了近五分钟。隨后缓慢爬升至七十三度,保持稳定。

与此同时,散热鰭片的温度逐步升高,三十分钟后达到平衡状態。

“热量导出来了。”陈小满盯著红外图像,“分布均匀,没有热点。”

“而且系统整体温度比之前低了八度。”李梦瑶对比数据,“最关键的是,二十四小时连续运行后,没有出现回温现象。”

“闭环形成了。”林风说,“吸热、导热、散热,三个环节都通了。”

屋里气氛轻鬆了些。

张铁柱咧嘴笑了,“这下不怕炸了。”

“还不算完。”林风拿起一块样品,轻轻敲了敲,“现在的问题是成本和量產。”

“材料本身便宜。”李梦瑶说,“石蜡、脂肪酸都能回收,填料也能从报废电子產品里提取。”

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