GSHC稀土合成材料散熱器的研制

肖 棠，卜延寧，吳海峰，張海云

（青海省機械科學研究所，青海 西寧 810021）

0 引言

隨著我國生活質量的提高，冬季取暖已不再是我國西北地區(qū)的生活需要，也逐漸向我國的中部地區(qū)發(fā)展，所以散熱器的研制對我們冬季生活是很重要的。而多年來，我們使用的散熱器主要以鑄鐵、鑄鋼、鋁合金、銅或銅合金等金屬為主要材質，其缺點是價格高、制造工藝復雜、有暖衰和易腐蝕，同時也要耗費掉大量的金屬資源，對社會環(huán)境有一定的不利影響。

GSHC 稀土合成材料散熱器，具有價格低、耐腐蝕、使用壽命長、安裝方便的特點，該產品的研制為我們散熱器的制作積累了技術經驗。

1 GSHC 稀土合成材料散熱器的研制

傳統(tǒng)的冬季金屬取暖散熱器存在著易腐蝕和暖衰的問題，長期以來一直困擾著我們取暖器的使用。隨著人們生活質量的提高和對取暖材質及熱效率的更高要求。經過長時間調查、摸索和研究，我們研制出了GS(GS25)、HC （HC2）、稀土合成材料散熱器，有效地解決了傳統(tǒng)散熱器的易腐蝕和暖衰問題。

1.1 GSHC 稀土合成材料散熱器的結構和散熱特點

（1）結構。通過材料配比、結構選型，我們研制了一種扁平的雙面各具有3 個T 型散熱結構的散熱器。在扁平型的管子的外壁上設置3 個截面為梯形的肋片，管子的外圍尺寸為（28×100）mm、內圍尺寸為（12×84）mm、肋片的高度為15mm，上梯尺寸為10 mm,下梯尺寸為20mm。通過對該散熱器在不同環(huán)境中比對試驗，取得了滿意的熱交換效果。目前處于中試階段 （以上所列參數以600 規(guī)格為主）。

（2）散熱特點。由于研制的合成材料由穩(wěn)定劑、增強導熱劑和抗氧劑等復合而成，有效地防止了腐蝕和暖衰，延長了使用壽命，在扁平管的雙面上構造了T 型結構，大大增加了散熱面積，提升了散熱器的熱交換效率。

1.2 制作工藝及方法

（1）制作工藝配比。在研制過程中，經過反復實驗，達到物理傳熱最佳狀態(tài)下確定以下工藝配比 （以重量比例計）：

圖1 散熱器結構圖Fig.1 The radiator structure

圖2 散熱器正面圖Fig.2 The radiator positive figure

聚丙烯1000 克、600-1200 目石墨粉350～600 克、硬脂酸鈰鹽5～10 克、600～1200 目云母粉120～300 克、PKY-225 2～4 克、硬脂酸1.2～3 克。

所述的石墨粉為再結晶石墨，是導熱改性劑，硬脂酸鈰鹽為穩(wěn)定劑，云母粉為增強導熱劑，PKY-225 為復合抗氧劑，硬脂酸為加工潤滑助劑。上述原料均可在國內購得。

（2）制作方法。根據需要的成型規(guī)格尺寸、設計注塑成型模具，按上述工藝方法得到的配比，經配料、混合、造粒、塑化、定型、冷卻、切割、去毛刺、封頭、熱熔聯接、噴涂做成我們所需要的散熱器。可根據實際需要組裝成不同片數的成品散熱器組。制作所需的混合機、造粒機、注塑機、熱熔機均可以從市場上購得。

2 結論

（1）應用該技術研制的稀土合成材料散熱器具有材質很輕、價格低廉、耐腐蝕、抗暖衰的特點，估計使用壽命是傳統(tǒng)散熱器的3～5 倍。

（2）安裝很方便，可成一體，也可根據用戶需要自由組合，以滿足各種不同采暖負荷的需求。

（3）由于加入了石墨和云母，使其導熱系數達到0.23W/m·℃的PP 材料提高到0.4～2.0W/m·℃，達到軟銅的導熱系數。

（4）由于散熱器的外壁設置了肋片，從而增大了散熱表面積，提高了散熱效率，比同等重量鋼鐵材質散熱器散熱量提高10 倍以上。

[1] 龔瀏澄.塑料成型加工使用手冊[M].北京科學技術出版社，1990.