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散热器大家都用得多了吧,散热器是?散热器一般由散热片和风扇构成,这种散热方式的原理很简单:CPU产生的热量通过热传导传递到散热片,风扇高速转动将绝大部分热量通过对流(强制对流和自然对流)的方式带走,只有极少部分的热量通过辐射方式直接散发。风冷散热器的制造成本低,可操作性强,使用起来也方便安全,所以成为了我们常用的散热方式。但是散热器的材质是,你又知道?现在有我爱谋思特为大家说说吧。
CPU的Die通常不到2平方厘米,但功耗却达到几十、上百瓦,如果不能及时将热量传导出去,热量一旦在Die中积聚,将会导致严重的后果。笔记本电脑散热器的散热片所要做的的就是要将聚集CPU Die中的热量传导到更大的热导体并通过巨大的散热面积与空气进行热交换。在这个过程中,散热片的底座是与CPU接触并聚集热量的地方,而鳍片则是热量传导的终点,终将热量散失到空气中。所以,散热器的底座和鳍片是得重视的两个部分。
首先是散热器底座在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量,即瞬间吸热能力,只有具备高热传导系数的金属才能胜任。其次是散热器本体应当具备足够的储热能力,即较大的热容量,通常承担这个任务的是鳍片。散热器材质是指散热器本体所使用的具体材料。对于金属导热材料而言,比热和热传导系数是两个重要的参数。
比热的定义为:单位质量下需要输入能量才能使温度上升一摄氏度,单位为卡/(千克×°C),数值越大代表物体的容热能力越大。
水的比热远高于金属,有更强的容热能力,这也正是水冷有出色散热效果的原因。而普通风冷散热器自然要选择金属作为散热器的材料。我们希望所选用的材料同时具有高比热和高热传导系数,铝的这两个参数都居于,是一个相当不错的选择。由于铝具有密度小,延展性好,易于加工等特点,所以目前绝大多数笔记本电脑散热器的散热器都采用铝作为主要材料。但铝硬度不足,切削性能差,所以在实际生产中,厂商门为了产品有适当的硬度,都采用铝合金来制造实际产品(铝约占总成分的98%)。当然掺杂了其他金属会导致散热性能有所降低,上面列举了几款散热器常用铝合金的导热性能,铝优良的导热能力在铝合金身上基本上得到保留。而铜的传导系数颇高,热传导能力非常强。
铝散热器
铝散热器是为常见的散热器。铝散热器制造工艺简单,成本低,目前仍然占据着相当一部分市场。常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的高度,Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin,Pin-Fin比越大意味着笔记本电脑散热器的散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。
铜散热器
铜的导热系数是铝的1.69倍,所以在其他条件相同的前提下,铜散热器理应获得比铝更好的散热效果。不过铜的质地是有讲究的,很多标榜“铜散热器”其实并非是真正的的铜。在铜的列表中,含铜量超过99%的被称为无酸素铜,下一个档次的铜为含铜量为85%以下的丹铜。目前市场上大多数的铜散热器的含铜量都在介于两者之间。而一些劣质铜散热器的含铜量甚至连85%都不到,虽然成本很低,但大大影响了散热性。但用铜作为材质也有明显的缺点,成本高,加工难,散热器质量太大都阻碍了全铜散热片的应用。红铜的硬度不如铝合金AL6063,某些机械加工(如剖沟等)性能不如铝;铜的熔点比铝高很多,不利于挤压成形( Extrusion )等等问题。
我爱谋思特觉得铜和铝合金二者同时各有其优缺点。铜的导热性好,但报价较贵,加工难度较高,重量过大,且铜制散热器热容量较小,并且简单氧化。另一方面铝太软,不能直接运用,都是运用的铝合金才干提供满足的硬度,铝合金的优点是报价低廉,重量轻,但导热性比铜就要差许多。这当然,不一样的散热器需要不一样的材质去制造。