第800章 微型散热片(第2页)
5 月的设计会上,老周带来了核爆设备的温度曲线记录。1962 年测试时,环境温度从 - 15c升到 58c,散热片始终能将设备温度控制在 60c以下。“秘诀就在这放射状结构,热量能从中心向四周均匀扩散。” 他指着曲线中的平稳段,“微型化不是简单缩小,而是要保留这种扩散路径。”
研发任务最终落在小李团队身上。那天晚上,他在办公室贴满了 1962 年散热片的照片,从不同角度拍摄的细节图在墙上拼出完整的结构。妻子打来电话说孩子发烧,他握着听筒说不出话,直到听见女儿哭腔才回过神:“爸爸忙完这阵就回家,给你做个会散热的小玩意儿。”
三、毫米级的博弈:在尺寸与效率之间
1965 年 6 月,南京电子管厂的冲压车间里,第一批次微型散热片样品下线。小李用镊子夹起一片,在放大镜下检查,锯齿状边缘的毛刺比设计值多出 0.1 毫米,这会导致安装时与晶体管接触不良。
“不行,得重新调整模具。” 他把样品扔回废品盒,里面已经堆了 300 多片不合格品。负责冲压的师傅急得直跺脚:“0.3 毫米的厚度,还要刻 16 道沟槽,这比绣花还难!” 他指着冲床上的模具,刃口已经磨损得发亮,“再薄就要断了。”
这场尺寸与效率的博弈贯穿了整个研发过程。按设计要求,微型散热片的厚度必须控制在 0.3 毫米以内,才能塞进装甲车电台的狭小空间,而散热面积又不能少于原来的 70%。小李团队尝试了五种不同的沟槽布局,最终还是回到 1962 年的放射状结构,只是把沟槽数量从 12 道增加到 16 道。
7 月的高温天气成了天然的测试场。小李把装有新散热片的晶体管放在阳光下暴晒,环境温度升到 42c时,温度计显示结温 65c,刚好卡在标准上限。“还差 5c的余量。” 他盯着散热片表面的温度分布,中心区域比边缘高出 8c,这意味着热量扩散不够均匀。
老周带着核爆设备的散热数据赶来时,小李正在用显微镜观察散热片的微观结构。“1962 年的黄铜片是锻压的,晶粒更细密,热传导效率比现在的冲压件高 15%。” 老周指着金相照片,“但锻压成本太高,批量生产不现实。” 他建议在冲压后增加一道退火工序,让金属内部应力释放,虽然会增加工时,但能提高 20% 的散热效率。
军方的要求则更加严苛。王参谋在 8 月的评审会上,把散热片扔进装满沙尘的箱子摇晃半小时,拿出来时很多锯齿已经变形:“装甲车在戈壁行驶,沙尘会磨损散热片,必须增加强度。” 他带来的现场照片显示,某部队的电台散热片在三个月内就被沙尘磨平了棱角。
小李团队最终找到的解决方案,藏在 1962 年散热片的一个细节里。当年为了防止核爆产生的冲击波损坏设备,散热片边缘做了 0.5 毫米的圆角处理。“我们把圆角缩小到 0.1 毫米,既保留抗磨损能力,又不影响散热面积。” 他在演示时,用沙尘箱连续测试 500 次,圆角处的磨损量比直角设计减少了 60%。
9 月的一个深夜,小李在车间里进行最后测试。当环境温度稳定在 45c,设备连续运行 4 小时后,结温显示 60c—— 刚好达到标准要求。他把这片编号为 “19-8” 的散热片小心翼翼地放进样品盒,旁边躺着那片 1962 年的黄铜原件。灯光下,两者的放射状纹路仿佛跨越三年的对话,在毫米之间诉说着技术的传承。
四、战场的检验:从车间到戈壁
1965 年 10 月,首批装配微型散热片的电台被送到西北基地。装车测试那天,王参谋特意选了最热的时段,装甲车在戈壁滩上以每小时 40 公里的速度行驶,车厢内的温度计指向 48c。
“开机。” 老张按下电源按钮,电台开始发送测试信号。小李紧盯着安装在散热片上的热电偶,数据通过导线传到记录仪上。第 30 分钟时,温度升到 58c;第 60 分钟,稳定在 62c;当测试进行到 120 分钟,突然遇到沙尘暴,车厢内涌入的沙尘让温度瞬间窜到 65c。
“超过标准了!” 王参谋的声音带着紧张。小李却指着记录仪上的曲线:“看,只超了 2c,而且在 5 分钟内就回落了。” 他解释说散热片的圆角设计在沙尘中依然保持了 70% 的散热效率,“1962 年的核爆设备遇到冲击波时,也是这种短暂超温后快速回落的模式。”
真正的考验在 11 月的联合演习中到来。参演的 20 辆装甲车在沙漠中连续机动 72 小时,期间电台累计工作时长超过 50 小时。当最后一辆车返回基地时,小李逐个检查散热片,发现除了表面覆盖一层沙尘,锯齿和圆角都完好无损,用红外测温仪检测,温度分布与车间测试时的偏差不超过 3c。
某装甲连的通信班长在反馈中写道:“以前每两小时就要停机冷却,现在可以连续工作,演习中我们连的通讯畅通率比上次提高了 40%。” 这份报告被老张贴在车间的光荣榜上,旁边是小李团队绘制的散热效率对比图 —— 装配微型散热片的晶体管,故障率比之前下降了 75%。
但问题还是在实战环境中暴露出来。12 月的高原演习中,当海拔升到 4500 米,气压下降到 60kpa 时,电台的散热效率突然下降了 15%。小李在排查时发现,低气压环境下,空气的对流散热能力减弱,而微型散热片的设计原本基于标准大气压。
“1962 年的核爆设备在高原测试时,也遇到过类似问题。” 老周从档案室调来当年的记录,上面记载着解决方案:在散热片底部增加 0.2 毫米的导流槽,引导空气流动。“我们把这个结构微型化,导流槽深度控制在 0.1 毫米,刚好能在低气压下形成涡流。” 小李在图纸上比划,这个改动让散热片的加工难度又增加了一层。