第四節　相　容　性

不相容引起的后果主要有二個：一個是腐蝕材料，另一個是產生不凝結氣體。如果管殼或管芯材料溶解于工質中，則在冷凝段和蒸發段之間溶解的固體材料沉積到蒸發段內，這將導致堵住管芯的毛細孔，產生不凝結氣體。這些是熱管出故障最常見的跡象。由于不凝結氣體聚集到冷凝段，使冷凝段逐漸被氣體堵塞。

很多實驗室進行過壽命試驗，無論是改變清洗方法或者是改變熱管組裝方法，都應重新取得相容性的數據，這一點是很重要的。

對中等溫度范圍內材料的組合作過綜合性評述，歸納如下。表2-1中列出一些液體與材料的組合。

有人對表2-1中熱管作了最新壽命試驗，試驗結果表明，銅-水熱管可以長期運行，現在已超過20000h，性能不降低。但是對不銹鋼-水熱管觀察到的結果產生了嚴重的不凝結氣體。而對丙酮-銅、丙酮-不銹鋼的組合提出了某些保留條件，即必須適當注意丙酮和金屬兩者的純度，才能使其相容。對采用甲醇的情況也有同樣的看法。

對不銹鋼-水熱管進行了破壞性試驗，試驗的蒸氣溫度高達250℃。發現在250℃下產生的氫氣量大為減少，可是，這既不是因為改變了加工參數，也不是因為在氣體中加入了大比率的氧。某些情況下，只在啟動兩小時以內產生氫氣。結果發現在鋼上所形成的一層氧化膜制止了進一步產生氫氣。

熱管的壽命試驗主要是鑒定工質與管芯和外殼材料之間可能出現的任何不相容性。然而，基本的壽命試驗應是在實際運行條件下進行長期的性能試驗。假如顯著增加蒸發段的熱通量，使熱管在超過其設計能力下運行，就可能引起燒毀。因此，難以用增加蒸發段熱通量的辦法來加快壽命試驗。

加快壽命試驗另一種可能的途徑是加快任何降低熱管性能過程的速度。如果設計允許，可提高熱管運行溫度。此法的缺點是升高溫度可能影響到工質本身的穩定性。例如，丙酮的分解可能是產生金屬氧化物的一個因素，生成雙丙酮醇。其沸點比純丙酮的高很多。

顯然，制定壽命試驗方案時要考慮很多因素，包括熱管用閥門的必要性或者像試驗熱管一樣把試驗熱管全部密封起來等。這個課題很重要。

在國際熱管會議上提出了大量新的相容性資料。 有關相容性的建議如表2-2所示。

用一種新工質——硫作硫熱管在200～600℃范圍內運行(這一范圍內最難找到合適的工質)。純硫的熔點為112℃，沸點為444℃，臨界溫度為1040℃。然而，硫有些性質尤其是黏度對溫度格外敏感，致使它不適于在較寬的溫度范圍內作熱管工質。