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。
李梦瑶指着屏幕上的数据曲线,“相变材料把热量吃进去,温度确实压下来了。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,后半段却象在慢慢释放馀热。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,它象个热水袋,捂着不放?”
“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,不象之前那样烫手,但也没有明显变凉的趋势。
“它只存不散。”她说,“就象往桶里倒水,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。它能缓冲,但不能替代散热。”
林风走回工作台,从密封袋里取出p-01那块样品。边缘有些毛刺,表面也不平整,但他盯着看了几秒。
“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,被别的结构带走,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,再配上散热鳍片呢?”
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鳍片上,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,整个系统还是静态的。”
“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;第二批添加微胶囊石蜡,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,拆下铝基板清洗干净。周雨晴用砂纸打磨表面,确保接触面平整。
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,每块材料独立映射一个散热单元。
第一轮测试开始。
他们将三组样品分别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,鳍片末端已有明显热感,说明热量正在向外传递。
“有效。”李梦瑶看着数据,“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,缓冲时间不够长。”
“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。”