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          1000W/cm2怎么散?兩相熱管理技術全面解析

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          來源:International Communications in Heat and Mass Transfer

          鏈接:https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2026.110521

          01 背景

          隨著AI、5G、數據中心、新能源車、3D堆疊芯片等技術發展,電子芯片的熱流密度已從傳統的40 W/cm2 上升至1100 W/cm2。傳統風冷和單相液冷因空氣比熱容低、對流換熱系數有限、泵功耗大、溫度梯度大等物理限制,難以滿足高功率芯片的散熱需求。研究表明:芯片溫度每升高10°C,可靠性降低50%;每降低1°C,失效率降低4%。約50%的電子設備故障源于過熱。因此,發展高效的兩相冷卻系統成為解決高熱流密度散熱問題的關鍵路徑。

          02 成果掠影

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          近日,山東大學辛公明、張井志團隊系統性地回顧了面向高功率電子芯片的先進冷卻技術,重點圍繞兩相冷卻系統,從被動式毛細驅動到主動式泵驅系統,深入分析了其工作原理、關鍵技術、最新進展及未來挑戰。聚焦高熱流密度電子器件兩相熱管理策略,系統對比被動毛細驅動(LHP/CPL)與主動泵驅兩相冷卻兩大技術路徑,重點剖析壓電微泵的微型化、精準控流優勢,以及歧管微通道(MMC)蒸發器的流道優化創新;明確40–1100W/cm2為新一代芯片核心散熱區間,指出壓電微泵 + 優化型歧管微通道協同是突破先進計算熱瓶頸的關鍵方案,同時梳理了兩類系統的技術短板與未來研發方向。研究成果以“A brief review of two-phase thermal management strategies for high heat-flux electronics” 為題,發表于《International Communications in Heat and Mass Transfer》期刊。


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