热管具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。这种导热介质在常温下呈液态，热管一端受热后，导热介质被激活并极速汽化，由液态变为汽态，并以分子震荡相变形式、亚音速传递热量，到热管的另一端遇冷放热，导热介质放热后冷凝，由汽态变为液态，在无任何外加动力的作用下，冷凝液体借助重力作用回到原端继续吸热、蒸发，传递、放热，冷凝、回流，如此往复、高速循环，达到热量从一端快速传输到另一端的目的。
热管是制造余热回收装置的核心技术,这里首先介绍热管的工作原理。热管是由钢、铜、铝管抽成一定的真空后，灌充导热介质密封而成，管内的导热介质由多种无机活性金属及其化合物混合而成，无毒、无味、无腐蚀。其导热性能是优良导热材料（铜、铝）的几十倍、几百倍、几千倍、甚至上万倍，具有“超导热体”之称。
大量热能通过其很小的横截面积远距离地传输而不需要外加任何动力，通过在光管外表面高频焊接翅片加大管子外表面积，相当于提高管外的综合换热系数，从而提高总的换热能力。热管可以根据需要做成任何形状，如方形、圆形、三角形等等。超强的导热性能使其导热系数是一般金属的数千倍（是铜的1490倍），传导温度不衰减。热管内的导热介质是在真空状态下不断发生相变来导热的，所以我们称之为真空相变热管技术。
从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。从热传递的三种方式：辐射、对流、传导，其中热传导最快。热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一段为蒸发端，另外一段为冷凝端，当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。
热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。
热管在航空、航天、电子、化工、余热回收等行业应用已经很成熟，在太阳能热传导方面也有卓越的表现。它不只是热传导能力强而且还能做到水箱或集热器承压运行，是太阳热水器普遍采用的方式。本文重点阐述它的性能缺陷，介绍一种控制工质量的方法，目的是提供它的各性能，供大家参考。
热管存在问题
全玻璃太阳真空集热管在太阳热水中应用很广泛。但在太阳能集热工程应用中出现了许多问题。如集热管破损，影响了系统的运行；在阳台壁挂热水器里，有集热器走水现象，系统不安全、结构不可靠等因素。因此，如何使热管的热性能保持稳定且寿命得到延长日益受到人们广泛关注。
热管透析实验
一根好的热管放在一杯60℃的热水中，几秒钟的时间另一端马上烫手，这种热管除了具有快速的热传递能力外，而且还具有优良的等温性，为什么热管具有如此神奇功效呢？原来它与热管严格的制造工艺，管材与工质的相容性是密不可分的。其中来料管材要经过严格的检验，表面是否探伤，合格的管材经过超声波清洗后再进行除气、排气等工艺。另外，热管内的所配比的工质与管材不相容或工质成份不按名称、重量配比，这将导致不凝性气体的产生，在很短的时间里热管的效率将降低并导致失效。
热管的制造步骤
来料检验清洗-烘干-除气-组装-焊接-工质配比并灌充-排气-封口-试热-电镀-二次试热-合格入库（不合格返修）。
热管灌充方法对热管工质量的影响
热管工质量的多少，不仅影响热管传热性能，还会影响热管是否能传热可靠、安全、抗冻性等。我们从热管制造中的工质灌充工艺加以分析，1根Φ8×1 650mm的铜管壁厚为0.8mm，通过理论计算应加入的工质量为5ml，但考虑浸润管壁工质的消耗，排气蒸发的消耗，实际加入工质量应比理论量多2ml~2.5ml，这样实际加入的工质量应为7ml~7.5ml。怎样保证7ml~7.5ml的工质较准确的加入到热管里？目前大多数做法是采用注射器将工质抽出，然后按抽出量的容积将工质灌入管子，这样人工操作因员工的差异而不同，灌入热管的工质很难保证均匀一致；另一种灌入方法是利用泵式微量电脑，将所要加入工质量的数据输入电脑，电脑自动记忆后将输入的数据较准确的将工质灌入管子，这可以有效保证所加入工质量的准确性，但设备价格较昂贵，成本较高，很多热管生产企业很难做到，从而影响它的广泛推广。通过各方面的分析，前一种如果注意人为操作的失误，误差还是较小的，而且更经济，适合广泛采用。
热管排气对工质量的影响
灌入工质的热管需要排气。重力热管排气一般采用沸腾排气法，就是将排气台温度升高到320℃~360℃之间，将铜管插入排气台的排气孔，热管温度逐渐升高，管内气体排出，直到看到气体越来越多，冒出的气泡越来越强烈，最后用钳子将热管口封住。热管冷却以后会是一个负压状态，由于管内工质多少是看不见的，在排气时只凭目视，只能从管口冒气量及冒气时间来封口。因为人的主观判断很难把握出气量的多少，而每个排气孔的温度不一样，如有几个孔的管子同时冒气，从根开始排到最后一根，时间差的原因决定了先排的工质多，后排的工质少。我们将以上排气法的管子剖开后发现，因工质不均而存在的误差范围在0.1ml~0.8ml，这种排气方法对热管工质量的影响较为严重。另一种排气方法是：如排气台上有五个排气孔，我们可以准备五个相应的烧杯，且烧杯上有计量刻度，还有溢流口、进气口、放气口等，烧杯的进气口与热管的排气口用软管连接。当热管在排气台里温度升高时，最后，我们观察到烧杯里有气泡冒出，说明气体从管里排出，最后气泡慢慢变小，直到气泡消失，最后观察到烧杯里液位上升，这证明管内冒出了大量的气体，到烧杯里的气体遇到冷水后变成液体，液位升高到我们预定的位置（工艺规定，液位升高到预定位置，管内工质正好是设定范围）然后将热管口封死，再把烧杯的溢流口打开，排出的工质从溢流口流出，烧杯的容积刻度又回到原样，如此反复循环，最后将此种方法的热管剖开，把工质倒出后放在天平上，每次所得到的数据相当接近，而且较为稳定。由此看来，这种排方法对热管工质量的均匀性是可靠的、稳定的，值得推广。
前两种方法是热管制造过程中怎样控制工质量。为了使热管性能更加稳定，最后介绍一种事后控制的方法，就是将排完气的热管放在天平上称质量，排气后的质量减去排气前的质量，就得到工质的剩余量。在此过程中，一旦发现不符合我们设计值的范围，就是不合格品，我们必须立即剔出，加以返修，保证质量。
热管传热剖析
热管在运行过程中，热管蒸发端内有各种液体流动而进行传热。其中有池沸腾传热、膜蒸发以及管内工质的往复脉动引起的热量传递等，可知热缸吸管蒸发段内的传热是相当复杂的。在低热流密度和高充液量情况下，出现间歇沸腾，即气泡生成，并澎大到直径与管内径相等，气泡上部的液体被托至热虹吸管顶部，气泡破裂，液体在管壁上形成液膜并产生沸腾，过冷的液体流到蒸发端液池被加热，又产生下一个气泡，这样不断循环形成间歇沸腾。虽然间歇沸腾不是热管的传热极限，但传热稳定性不好，在小充液量的情况下，从冷凝段回流的液膜在蒸发段形成液流，由于液流间有干涸现象，所以其换热系数较稳定的液膜要低，然而液池的换热系数是相同的，在壁温保持稳定的情况下，这种局部干涸并不是传热极限。当热管内工质量很小时，所有的液体用于循环而无液池存在。管壁面出现干涸，壁温突然持续上升，此刻被认为是传热极限。
结论
热管内工质量符合我们设计要求，一方面可以保证热管正常有效的工作且波动较小；另一方面可以保证热管热性能得到有效提高，也可以预防工质较少带来的干涸效应而因工质较多带来的传热慢、抗冻性能差、温度过高带来不安全因素。因此，如何保证热管内工质量？除了要提高设备的精密度以外，还与我们操作者息息相关，只有每个工序严格把握工艺要求。热管的热性能及寿命就能得到保证。