熱管是一種被動的兩相傳熱裝置，通過永久的汽化和冷凝循環來重新定位熱能。 把它想像成你車裡的散熱器。
熱管包括由導熱材料（例如銅，鋁）製成的中空殼體/外殼（例如管），工作流體（即可有效吸收和傳輸能量的液體）和芯結構/襯裡一起放入一個完全封閉/密封的系統中。
熱管用於HVAC系統，航空航天應用（例如航天器熱控制），以及 - 最常見的 - 冷卻電子熱點。 對於單個組件（例如CPU， GPU ）和/或個人設備（例如智能手機/平板電腦，筆記本電腦，計算機），或者足夠大以容納全尺寸機櫃（例如數據，網絡或服務器機架/外殼 ）。
熱管如何工作？
熱管背後的概念與汽車散熱器或計算機液體冷卻系統類似，但具有更大的優勢。 熱管技術通過利用以下機構的機制（即物理學）運作：
- 導熱係數
- 相變
- 對流
- 毛細作用
保持與高溫源（例如CPU ）接觸的熱管的一端稱為蒸發器部分 。 隨著蒸發器部分開始接收足夠的熱量輸入（導熱率），包含在襯套殼體中的芯結構中的局部工作流體然後從液體蒸發成氣態（相變）。 熱氣體填充熱管內的空腔。
隨著蒸發器腔體內的空氣壓力增大，它開始驅動帶有潛熱的蒸汽 - 朝向熱管（對流）的較冷端。 這冷端被稱為冷凝器部分 。 冷凝器部分中的蒸汽冷卻到凝結回液態（相變）的溫度，釋放汽化過程吸收的潛熱。 潛熱傳遞到外殼（導熱係數），可以很容易地從系統中移除（例如使用風扇和/或散熱器）。
冷卻後的工作液體被芯吸結構吸收並向蒸發器部分回流（毛細管作用）。 一旦流體到達蒸發器部分，它就會暴露在熱量輸入端，繼續循環。
為了可視化熱管的內部，想像這些過程在一個循環中平穩運行：
- 氣體從熱空氣流動到冷空氣部分
- 液體通過燈芯結構從冷區移動到熱區
當溫度梯度落在系統的工作範圍內時，熱管只能重新定位熱量 - 當溫度超過元件的凝結點時，氣體不會冷凝，當溫度低於元件的汽化點時，液體不會蒸發。 但考慮到各種有效材料和工作流體的可用性，製造商能夠對熱管的設計進行微調並保證性能。
熱管的優點和好處
與傳統的電子冷卻方法相比，熱管提供了顯著的優勢（幾乎沒有限制）：
- 被動冷卻：熱管不需要手動開關或電力即可運行。 所需要的只是蒸發器和冷凝器部分之間的溫差。
- 無需維護：熱管是完全封閉/密封系統，零機械/移動部件。
- 靈活的設計：熱管的厚度/直徑可以製作為3毫米，形成U形，足夠緊密以捲繞一分錢的邊緣，並以任何方向/方向工作（即不依賴於重力） 。 這些靈活的設計方面允許熱管符合特定的形狀和/或要求。
- 高導熱性：熱管材料能夠承受高達1000℃以上的溫度。選擇外殼材料，工作流體和芯結構可以讓設計師微調工作溫度範圍。
- 價值：與相應類型的冷卻系統相比，熱管傾向於更小，更輕，更有效，且生產成本更低。