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散熱器材質的選擇

日期:2015-6-22 作者:長城散熱器 瀏覽次數:來源:www.welinku.cn

材質的選擇
熱傳導系數 (單位: W/mK)
429 401
317 237
80 34.8
1070
鋁合金 226 1050型鋁合金 209
6063
型鋁合金 201 6061型鋁合金 155

    一般說來,普通風冷散熱器自然要選擇金屬作為散熱器的材料。對所選用的材料,希望其同時具有高比熱和高熱傳導系數,從上可以看出,銀和銅是最好的導熱材料,其次是金和鋁。但是金、銀太過昂貴,所以,目前散熱片主要由鋁和銅制成。相比較而言,銅和鋁合金二者同時各有其優缺點:銅的導熱性好,但價格較貴,加工難度較高,重量過大,且銅制散熱器熱容量較小,而且容易氧化。另一方面純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優點是價格低廉,重量輕,但導熱性比銅就要差很多。所以在散熱器的發展史上也出現了以下幾種材質的產品:
  
純鋁散熱器
  
   
純鋁散熱器是早期最為常見的散熱器,其制造工藝簡單,成本低,到目前為止,純鋁散熱器仍然占據著相當一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積,純鋁散熱器最常用的加工手段是鋁擠壓技術,而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度,Fin是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以FinPin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大,代表鋁擠壓技術越先進。
  
純銅散熱器

    銅的熱傳導系數是鋁的1.69倍,所以在其他條件相同的前提下,純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。不過銅的質地是個問題,很多標榜純銅散熱器其實并非是真正的100%的銅。在銅的列表中,含銅量超過99%的被稱為無酸素銅,下一個檔次的銅為含銅量為85%以下的丹銅。目前市場上大多數的純銅散熱器的含銅量都在介于兩者之間。而一些劣質純銅散熱器的含銅量甚至連85%都不到,雖然成本很低,但其熱傳導能力大大降低,影響了散熱性。此外,銅也有明顯的缺點,成本高,加工難,散熱器質量太大都阻礙了全銅散熱片的應用。紅銅的硬度不如鋁合金AL6063,某些機械加工(如剖溝等)性能不如鋁;銅的熔點比鋁高很多,不利于擠壓成形( Extrusion )等等問題。

銅鋁結合技術

    在考慮了銅和鋁這兩種材質各自的缺點后,目前市場部分高端散熱器往往采用銅鋁結合制造工藝,這些散熱片通常都采用銅金屬底座,而散熱鰭片則采用鋁合金,當然,除了銅底,也有散熱片使用銅柱等方法,也是相同的原理。憑借較高的導熱系數,銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量;鋁制鰭片可以借助復雜的工藝手段制成最有利于散熱的形狀,并提供較大的儲熱空間并快速釋放,這在各方面找到了的一個均衡點。

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