【技术实现步骤摘要】
本技术涉及热开关，具体涉及一种电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关。
技术介绍
1、随着近几十年来智能电子器件的飞速发展，尤其是超大规模集成电路(vlsi)设计(7nm及以下)中特征尺寸的急剧减小，芯片上晶体管的密度显著增加，导致了极高的耗散热，同时固定及流动系统的功率密度(功率与体积比率)及比功率(功率重量比)均随之增加，这不仅会使电损耗增大，也会出现电子器件的热稳定性问题，因此，对于电子系统，尤其是毫米级电子系统的设计及运作，热管理部件的研究是保证其工作效率与工作稳定性的决定性因素。
2、作为热管理部件之一，热开关可以使用电子模拟器来定义，作为一个热电路元件，它控制热储和冷储之间的有效热导率，因此能够将热传输“开”或“关”。其性能指标主要以开关比k与响应时间τ定义。电磁力驱动的热开关具有响应时间快、断开热阻大且避免了电场力驱动热开关中存在的焦耳热。以液态金属、纳米磁流体等流体为传热介质的磁力驱动热开关能在一定程度上缓解固体间的界面热阻，进一步增大其开关比。但现有的磁力驱动热开关存在控制手段繁琐、结构复杂且液态介质工作环境不稳定等问题。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，该液态金属铟镓锡热开关具有控制操作简便、结构简单以及液态介质工作环境稳定等优点。
2、本技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，包括基座、传热介质以及磁力复合机构；
4、所
5、所述传热介质包括铟镓锡和空气；在非换热状态下，所述铟镓锡位于铟镓锡存放槽中，部分空气位于传热腔体中；在换热状态下，所述铟镓锡位于传热腔体中；
6、所述磁力复合机构包括开关滑块、用于驱动开关滑块进行移动的磁力驱动机构以及用于驱动开关滑块进行复位的复位机构；所述开关滑块设置在所述铟镓锡存放槽中；位于铟镓锡存放槽中的铟镓锡位于开关滑块与铟镓锡传输通道之间；所述磁力驱动机构包括电磁铁以及与电磁铁配合的磁性件；所述电磁铁通过导线与电源连接；所述电磁铁设置在开关滑块或基座上，所述磁性件设置在基座或开关滑块上。
7、上述电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关的工作原理为：
8、工作时，当换热器件需要换热时，电源开关开启，电磁铁获得电场力的加持而产生磁场，从而与磁性件产生磁场相吸的效应，因而驱动开关滑块往铟镓锡传输通道的方向移动，致使铟镓锡沿着所述铟镓锡传输通道进入传热腔体中与换热器件进行换热。其中，由于液态金属铟镓锡具有较高导热率，为16.5w/m·k，在换热器件之间形成了低热阻的换热通道，使热量能够高效传递，达到了高温期间热量传递的效果。
9、当换热器件需要锁温时，电源开关关闭，电磁铁失去电场力的加持，断开与磁性件的磁场相吸，从而通过复位机构将开关滑块拉回原位，在负压力的作用下，铟镓锡回流至铟镓锡存放槽中，而部分空气沿着第一空气传输通道填充于传热腔体中。其中，由于空气的导热率较低，100℃时为0.032w/m·k，在换热器件之间形成了高热阻的换热通道，使热量难以由高温器件处传递处，达到了对高温器件的锁温效果。
10、本技术的一个优选方案，其中，所述基座上还设有散热安装槽，该散热安装槽上设有散热片，所述散热安装槽连通在铟镓锡存放槽的靠近铟镓锡传输通道的一端。这样，换热后的铟镓锡可以通过散热片向外界散发废热，以便更好的进行换热工作。
11、本技术的一个优选方案，其中，所述基座上还设有第一磁力安装槽；所述开关滑块上设有第二磁力安装槽；所述电磁铁设置在所述第二磁力安装槽中，所述磁性件设置在所述第一磁力安装槽中。
12、进一步，所述开关滑块和基座上均设有导线槽。
13、本技术的一个优选方案，其中，所述开关滑块和铟镓锡存放槽均为弧形结构。
14、本技术的一个优选方案，其中，所述开关滑块面向铟镓锡的一侧设有硅胶套。
15、本技术的一个优选方案，其中，所述开关滑块和基座均由聚四氟乙烯制成。
16、本技术的一个优选方案，其中，所述开关滑块和基座上均设有弹簧安装槽；
17、所述复位机构包括复位弹簧，该复位弹簧的两端固定连接在开关滑块的弹簧安装槽和基座的弹簧安装槽上。
18、本技术与现有技术相比具有以下有益效果：
19、1、本技术的液态金属铟镓锡热开关具有控制操作简便、结构简单以及液态介质工作环境稳定等优点。
20、2、在需导热时利用铟镓锡液态金属的高导热率为换热面之间提供低热阻的通道，同时利用铟镓锡液态金属的流动性大大减少了换热面间的接触热阻，实现高效率的散热效果；
21、3、在需要隔绝热量时利用空气填充于换热面之间，形成高热阻通道，防止热量流失。
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1.一种电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，包括基座、传热介质以及磁力复合机构；
2.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述基座上还设有散热安装槽，该散热安装槽上设有散热片，所述散热安装槽连通在铟镓锡存放槽的靠近铟镓锡传输通道的一端。
3.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述基座上还设有第一磁力安装槽；所述开关滑块上设有第二磁力安装槽；所述电磁铁设置在所述第二磁力安装槽中，所述磁性件设置在所述第一磁力安装槽中。
4.根据权利要求3所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述开关滑块和基座上均设有导线槽。
5.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述开关滑块和铟镓锡存放槽均为弧形结构。
6.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述开关滑块面向铟镓锡的一侧设有硅胶套。
7.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述开关滑块和基座均由聚四氟乙
8.根据权利要求1-7任一项所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述开关滑块和基座上均设有弹簧安装槽；
...【技术特征摘要】
1.一种电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，包括基座、传热介质以及磁力复合机构；
2.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述基座上还设有散热安装槽，该散热安装槽上设有散热片，所述散热安装槽连通在铟镓锡存放槽的靠近铟镓锡传输通道的一端。
3.根据权利要求1所述的电磁力驱动的液态金属铟镓锡热开关，其特征在于，所述基座上还设有第一磁力安装槽；所述开关滑块上设有第二磁力安装槽；所述电磁铁设置在所述第二磁力安装槽中，所述磁性件设置在所述第一磁力安装槽中。
4.根据权利要求3所述的电磁力驱动的液态...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐智毅，鲁圣国，何厚铸，赖骏颖，牛翔，江煜堎，唐熠，赵小波，姚英邦，陶涛，梁波，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：
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