1）热柱的基本概念

热柱是热管的一种特殊形式，其工作原理与热管相同（见图9-1）。热柱工作时当一端受热，毛细芯中的液体蒸发气化，蒸气在微小的压差下流向另一端，放出热量受冷凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细的作用流回蒸发段，如此循环不已。典型的热柱由管壳、吸液芯和端盖组成，将腔体内抽成负压后，充以适量的工作液体，使紧贴内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。一般热管使用分三部分：蒸发段、绝热段和冷凝段。不论热管外形是圆形还是其他异形，均为径向吸收热量蒸发，冷凝段（即放热段）也是以径向状态工作；热柱基于使用要求的状态，将蒸发段设置在一端平面，不设置绝热段，使吸热与放热段过程距离最短，效率最高，通常热柱长径比小于10∶1。

图9-1　热柱

2）热柱的结构

以烧结铜粉末为毛细组织的铜热柱为例，其结构主要由以下部分组成：

①管体：采用纯铜材料的管和板经过加工、焊接或者经过挤压加工使柱体和底板成为一体。

②毛细组织：电解铜粉经过高温烧结，使铜粉和热柱内壁面表面临界熔化、粘合形成蜂窝状具有孔隙的毛细芯。(www.daowen.com)

③端盖：与管体焊接以形成密闭腔体。

④排气管：与端盖焊接，以便注入液体工作介质，抽真空排气形成密闭腔体的真空状态。

⑤密封胶：保护排气管，防止泄漏。

3）热柱的优点

①热导率可达20 000 W／（m·K），是传统铝型材的100倍。

②工作于核态沸腾状态，相对于虹吸管大气泡传热机理，热阻要低3～5个数量级，毛细结构可克服反重力使用。

③与微热管相比，拥有更大的型腔，其热流密度要大于微热管几个数量级；端面受热相对于微热管径向受热的管板结合方式，减少一层接触热阻，有效降低热阻。