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第800章 微型散热片

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卷首语

1965 年夏末,南京电子管厂的车间里弥漫着松节油的气味。技术员小李蹲在工作台前,手里捏着一片指甲盖大小的铝制薄片,边缘的锯齿状纹路在台灯下泛着冷光。这片厚度仅 0.3 毫米的微型散热片,被他反复按在晶体管的外壳上,温度计的读数始终停在 68℃—— 比 1962 年《元件耐受标准》规定的上限高出 8℃。

“还是不行。” 他把散热片扔回零件盒,金属碰撞声在安静的车间里格外清晰。盒里整齐码放着 27 种不同样式的样品,最底层那片带着明显锻压痕迹的黄铜片,是上周从仓库翻出的 1962 年核爆测试设备的散热原件,比现在的样品大了整整十倍。

老张推门进来时,裤脚还沾着戈壁的沙尘。他刚从西北基地回来,手里攥着一份事故报告:“昨天演习,车载电台的功率管又烧了三只,结温超过 120℃。” 他把报告拍在桌上,指着其中一页,“现场记录显示,环境温度才 35℃。”

小李的目光落在那份 1962 年的散热原件上。三年前核爆测试时,设备在 60℃的掩体里连续工作 72 小时,就是靠这种带着放射状纹路的散热片维持温度稳定。“要是能把它缩小到十分之一……” 他喃喃自语,突然抓起铅笔在图纸上勾勒,锯齿状边缘的比例计算很快占满了整张纸。

窗外的蝉鸣渐渐稀疏,车间里的吊扇慢悠悠转着,把两人的影子投在墙上,像两个为散热片较劲的剪影。

一、技术的源头:1962 年的冷却密码

1962 年秋,新疆核试验场的掩体里,温度计红线冲破了 55℃。老周趴在核爆探测设备的侧面,耳朵贴着金属外壳听内部风扇的转动声。这套从苏联引进的设备刚运行到第 43 小时,突然发出刺耳的嗡鸣,显示屏上的波形开始扭曲。

“温度太高了!” 负责记录的战士小王扯着嗓子喊,额头上的汗珠滴在记录本上,晕开了 “冷却系统压力下降” 几个字。老周摸索着拧开散热片的固定螺丝,一股热气喷涌而出,原本银亮的铜制散热片已经泛出暗褐色。

这是当年核爆测试中第三次出现设备过热故障。前两次都是靠战士轮流用湿毛巾包裹设备勉强维持,但这次距离预定测试结束还有 18 小时。“必须让温度降下来。” 老周盯着散热片上的放射状纹路,突然想起在哈尔滨工业大学学过的热传导公式 —— 增加表面积是最直接的办法。

连夜改造的散热片在黎明时分安装完毕。战士们用钢锯把原来的平板状散热片切割出 12 道放射状沟槽,又在边缘加了圈锯齿。当设备重新启动时,温度计的指针缓慢回落,最终稳定在 48℃。“增加了 30% 的散热面积。” 老周在图纸上标注,铅笔在 “放射状沟槽深度 2mm” 那里反复加粗。

这次改造后来被写进《1962 年核爆测试设备技术总结》,存档于国防科委的档案室。报告里附带的散热片草图上,有一行批注:“在极端环境下,结构优化比材料升级更有效。” 当时负责审核的工程师可能没意识到,这句朴素的结论会在三年后影响微型散热片的研发。

1963 年春,老周奉命将这套冷却系统标准化。在沈阳某机械厂的车间里,他看着工人用冲床压制出第一批带锯齿的黄铜散热片,每片重量控制在 150 克,刚好能装在核爆探测设备的核心模块上。“温度波动不能超过 ±2℃。” 他对质检员说,手里捏着从新疆带回来的那片手工改造的样品,边缘的毛刺已经被磨平。

当年参与生产的老工人后来回忆,这批散热片的废品率高达 40%。“主要是锯齿的角度控制不好,太尖容易断裂,太钝又影响散热。” 直到第五次调整冲压模具角度,才把合格率提到 85% 以上。这些带着放射状纹路的金属片,后来随着核爆测试设备部署到全国各地的监测站,在 1964 年的首次核试验中,成功将设备温度控制在设计范围内。

二、微型化的动因:烧出来的教训

1965 年 4 月,西北基地的演习场上,三辆装甲车的通讯电台同时罢工。老张赶到现场时,技术人员正把烧黑的功率管拆下来,晶体管外壳上的散热片已经变形,边缘的焊锡融化后凝固成不规则的疙瘩。

“环境温度 38℃,设备开机半小时就超温。” 小李拿着红外测温仪的记录,声音发颤,“这已经是本月第五起了,都是同型号的 3DA87 管。” 他蹲在地上画出设备布局图,密密麻麻的元件挤在狭小的空间里,散热片被挤在角落,几乎起不到作用。

作战部的王参谋蹲在旁边,用树枝在沙地上画了个装甲车内部结构:“电台安装位置太靠后,发动机的热气全聚在这儿。” 他指着树枝画出的方框,“你们的散热片还是按实验室环境设计的,在这种铁壳子里根本没用。”

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