成品熱管
采用熱管的散熱器比起傳統的風冷散熱器有成倍的效能提升，打破了風冷極限。熱管還可以讓散熱器設計成任何形狀，不必再擔心與其他配件發生幹涉。熱管在熱傳遞上的高效能，也讓設計者不必大量采用價格昂貴的銅材，只需輕薄的鋁片帖合熱管外壁，既能達到理想散熱性能。
大量CPU散熱器已經采用熱管
熱管在PC散熱器中的應用越來越多，目前各大散熱器制造廠出貨的CPU散熱器中，已經有15％以上的產品采用熱管，尤其是在高端產品上幾乎無壹例外。為了能讓用戶更熟悉熱管，我們總結了壹些資料，希望能對熱衷技術的讀者起到參考作用。
熱管原理簡介
熱管技術的原理其實很簡單，就是利用工作流體的蒸發與冷凝來傳遞熱量。將銅管內部抽真空後充入工作流體，流體以蒸發--冷凝的相變過程在內部反復循環，不斷將熱端的熱量傳至冷卻端，從而形成將熱量從管子的壹端傳至另壹端的傳熱過程。關於熱管更深層次的原理，互聯網上已經有很多文字介紹，這裏我們就不贅述了，感興趣的讀者可以自行查找這方面的資料。本文重點講述熱管工藝與應用方面的知識。
熱管原理示意圖
目前在世界範圍內生產熱管的廠商主要有五家，分別為 AVC / 業強 / 古河 / TC / 華科 / 藤倉 ；熱管在PC領域的應用以AVC為首，份額約30%。這些企業的熱管制造技術都源自日本，本質沒有區別。就具體的熱管制造工藝來說則比較復雜，需經上百道工序。但隨著工業化的發展，熱管的批量生成也不是難點，同時價格也越來越低。熱管所采用的主要材料，也就是外壁的密封容器，壹般有鋼、鋁、銅，PC用散熱器中的熱管大部分采用的是銅作為主要材料。PC用散熱器的熱管規格絕大部分都是直徑為6mm的，也有直徑8mm產品被采用，但是數量很少，九州風神就曾經推出過采用8mm熱管的散熱器。
九州風神8mm熱管散熱器
成品熱管的長度壹般在100～300mm之間，售價方面壹根也只有幾美元，因此熱管散熱器的成本較傳統風冷產品不會高許多。
液體冷凝的過程會采用到毛細原理，因此毛細結構是壹根合格熱管產品的核心。它主要有三個作用：壹是提供冷凝端液體回流蒸發端的通道，二是提供內壁與液體/蒸氣進行熱傳導的通道，三是提供液氣產生毛細壓力所必須的孔隙。毛細結構分為四種：絲網、溝槽、粉末燒結與纖維四種。在PC散熱器上，大部分都是溝槽與粉末燒結兩類結構，POWDER（燒結熱管）占80% ；GROOVE（溝槽熱管）占20%。
絲網結構
纖維結構
溝槽結構
燒結結構
溝槽式熱管是熱管毛細結構中比較制造簡單的壹種，采用整體成型工藝制造，成本是壹般燒結式熱管的2/3。溝槽式熱管生產方便，但缺點十分明顯。溝槽式熱管對溝槽深度和寬度要求很高，而且其方向性很強。當熱管出現大彎折的時候，溝槽式方向性的特性就成了致命缺點，導致導熱性能大幅度下跌。而燒結式熱管則生產工藝相對比較復雜，成本也比較高。熱管燒結對銅粉質量、純度，單銅粉顆粒直徑、燒結溫度、燒結均勻度都提出了很高的要求。因此制造壹根優異的燒結式熱管並非容易的事情。不同工藝和成本制造的燒結熱管，熱傳導能力也是不壹樣的。
目前市面中有些廉價的熱管散熱器，這其中也包括了某些顯卡散熱器，雖然采用了熱管，但外壁往往用的是鋁材，而且內部的毛細工藝也幾乎不可能采用粉末燒結工藝，因此性能必然不會像高端熱管那樣優秀。選購的時候，我們不能對這種產品的散熱性能報以過多的希望。
熱管成片的長度壹般在100mm～300mm，而PC散熱器中可能無法用到這麽長的熱管，這時候就需要將其切斷，再將切頭封住以讓熱管重新發揮效能，切斷的位置就叫做縮尾。縮尾端都是無法導熱的，因此也叫做無效端。
縮尾壹
縮尾二
縮尾無法進行熱傳遞，因此就不能參與到熱傳遞通路當中。但是有些散熱器為了降低制造成本，往往也會把無效的縮尾端做進去。比如在吸熱底中，無效端占據了其中很長壹段，這樣無助於發揮熱管的真正效能；或是縮尾端埋在散熱鰭片中，與無效端連接的鰭片就不會得到熱管傳遞過來的熱量。值得慶幸的是，目前我們還未見到這種偷工減料的散熱器產品。在Tt的Mini Typhoon這款產品中，我們會看到如下圖中的狀況，不過細分析起來應該不會對熱傳導產生影響，但這種熱管的使用方式也確實少見。
縮尾端占據了吸熱底中很大的壹部分
雖然熱管有無與倫比的熱傳導性能，但是如果熱量發散不出去，也無法起到散熱效果，這就需要動用熱管與鰭片結合的工藝。
焊接：
熱管與鰭片最常見的連接工藝就是焊接，界面熱阻值較低，但是成本較高。比如鋁鰭片與銅熱管焊接，則需要先將熱管表面電鍍鎳，方可與鋁鰭片焊接到壹起。焊接熱管的工藝都有壹個很明顯的特征，就是在熱管上方有焊孔。
穿Fin：
穿Fin就是通過機械手段讓熱管直接穿過鰭片。這種工藝成本很低，工序簡單，但是對工藝本身的技術要求較高，否則很容易使熱管與鰭片之間的接觸不緊密而導致界面熱阻過高。合格的穿Fin工藝加工出來的散熱器，熱管與鰭片截面熱阻幾乎完全等同於焊接，但成本卻能大幅降低。實際上，穿Fin工藝是AVC的專利技術，使得AVC散熱器既能有強大的散熱性能，還可保持相對低廉的售價。
剛才已經說過，焊接與穿Fin在性能上基本沒有差別。但是在成本方面，焊接會比穿Fin高出每熱管1美元左右的幅度，所以焊接工藝的熱管散熱器價格普遍都比較高。用戶應根據自身的消費能力確定選購方向。
熱管直通的狀態下具有最好的熱傳遞效能。但是在實際使用中，熱管經常要被彎曲。彎曲後的熱傳遞性能會出現不同程度下降，這也與工藝好壞有密切聯系。
彎曲熱管所用的模具
熱管彎曲有壹點必須要註意：在彎曲部位要盡量保持直徑無變化，或是變化很小。如果出現嚴重形變，比如本來圓柱形的外壁變成扁平形狀，則會大幅降低熱傳導性能，因為過大的形變會導致熱管內部的毛細結構部分中斷。
其他類型熱管
熱管不壹定非要是管狀。筆記本內就有壹些是扁平形狀熱管。根據應用場合的不同，熱管也可以被設計成多種形狀，這也是熱管本身的壹個突出優點。
在水冷散熱器剛出現的階段，有些廠商預測未來將是水冷的天下。但是經過了這麽長時間，水冷仍然只在少部分玩家中使用，並未躋身主流行列。雖然從散熱性能上看還是以水冷占優勢，但是它價格偏高，占空間大，且水(或者其它替代液體)會有變質和內部材料氧化的問題。除水冷自身缺點以外，使它衰落的另壹個原因則是熱管的出現。當熱管進入到PC領域後，傳熱材料的散熱技術獲取了突破從而令人們放棄了水冷，所以水冷的發揮空間正在逐漸變小，未來將慢慢淡出市場，風冷仍是主要的未來產品。
還有壹個重要因素，就是CPU的發熱量增加速度已經放緩，預計未來3年內TDP功率超過130W的怪物級PC用CPU不會再出現，而目前的熱管風冷技術已經足夠滿足CPU的散熱需求。隨著熱管產能增加與工藝的成熟，我們預計熱管散熱器的售價也會進壹步下調，從而進入中低端市場，被更多用戶選擇。