GSHC稀土合成材料散热器的研制

肖 棠，卜延宁，吴海峰，张海云

（青海省机械科学研究所，青海 西宁 810021）

0 引言

随着我国生活质量的提高，冬季取暖已不再是我国西北地区的生活需要，也逐渐向我国的中部地区发展，所以散热器的研制对我们冬季生活是很重要的。而多年来，我们使用的散热器主要以铸铁、铸钢、铝合金、铜或铜合金等金属为主要材质，其缺点是价格高、制造工艺复杂、有暖衰和易腐蚀，同时也要耗费掉大量的金属资源，对社会环境有一定的不利影响。

GSHC 稀土合成材料散热器，具有价格低、耐腐蚀、使用寿命长、安装方便的特点，该产品的研制为我们散热器的制作积累了技术经验。

1 GSHC 稀土合成材料散热器的研制

传统的冬季金属取暖散热器存在着易腐蚀和暖衰的问题，长期以来一直困扰着我们取暖器的使用。随着人们生活质量的提高和对取暖材质及热效率的更高要求。经过长时间调查、摸索和研究，我们研制出了GS(GS25)、HC （HC2）、稀土合成材料散热器，有效地解决了传统散热器的易腐蚀和暖衰问题。

1.1 GSHC 稀土合成材料散热器的结构和散热特点

（1）结构。通过材料配比、结构选型，我们研制了一种扁平的双面各具有3 个T 型散热结构的散热器。在扁平型的管子的外壁上设置3 个截面为梯形的肋片，管子的外围尺寸为（28×100）mm、内围尺寸为（12×84）mm、肋片的高度为15mm，上梯尺寸为10 mm,下梯尺寸为20mm。通过对该散热器在不同环境中比对试验，取得了满意的热交换效果。目前处于中试阶段 （以上所列参数以600 规格为主）。

（2）散热特点。由于研制的合成材料由稳定剂、增强导热剂和抗氧剂等复合而成，有效地防止了腐蚀和暖衰，延长了使用寿命，在扁平管的双面上构造了T 型结构，大大增加了散热面积，提升了散热器的热交换效率。

1.2 制作工艺及方法

（1）制作工艺配比。在研制过程中，经过反复实验，达到物理传热最佳状态下确定以下工艺配比 （以重量比例计）：

图1 散热器结构图Fig.1 The radiator structure

图2 散热器正面图Fig.2 The radiator positive figure

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

所述的石墨粉为再结晶石墨，是导热改性剂，硬脂酸铈盐为稳定剂，云母粉为增强导热剂，PKY-225 为复合抗氧剂，硬脂酸为加工润滑助剂。上述原料均可在国内购得。

（2）制作方法。根据需要的成型规格尺寸、设计注塑成型模具，按上述工艺方法得到的配比，经配料、混合、造粒、塑化、定型、冷却、切割、去毛刺、封头、热熔联接、喷涂做成我们所需要的散热器。可根据实际需要组装成不同片数的成品散热器组。制作所需的混合机、造粒机、注塑机、热熔机均可以从市场上购得。

2 结论

（1）应用该技术研制的稀土合成材料散热器具有材质很轻、价格低廉、耐腐蚀、抗暖衰的特点，估计使用寿命是传统散热器的3～5 倍。

（2）安装很方便，可成一体，也可根据用户需要自由组合，以满足各种不同采暖负荷的需求。

（3）由于加入了石墨和云母，使其导热系数达到0.23W/m·℃的PP 材料提高到0.4～2.0W/m·℃，达到软铜的导热系数。

（4）由于散热器的外壁设置了肋片，从而增大了散热表面积，提高了散热效率，比同等重量钢铁材质散热器散热量提高10 倍以上。

[1] 龚浏澄.塑料成型加工使用手册[M].北京科学技术出版社，1990.