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散熱片的材质和散热方式

2020-5-26 15:49:44点击:
散熱片主要是將機械或其他器具在工作過程中産生的熱量及時轉移 ,以避免影響其正常工作的裝置或儀器。常見的散熱片依據散熱方式可以分爲風冷 ,熱管散熱片 ,液冷 ,半導體制冷 ,壓縮機制冷等多種類型。

散熱片材質是指散熱片所使用的具体材料。每种材料其导热性能是不同的 ,按导热性能从高到低排列 ,分别是银 ,铜 ,铝 ,钢。不过如果用银来作散熱片会太昂贵 ,故最好的方案为采用铜质。虽然铝便宜得多 ,但显然导热性就不如铜好。 常用的散熱片材質是銅和鋁合金 ,二者各有其優缺點。銅的導熱性好 ,但價格較貴 ,加工難度較高 ,重量過大 ,熱容量較小 ,而且容易氧化。而純鋁太軟 ,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。有些散熱器就各取所長 ,在鋁合金散熱器底座上嵌入一片铜板。 对于普通用户而言 ,用铝材散熱片已經足以達到散熱需求了。

散熱方式是指該散熱器散發熱量的主要方式。在熱力學中 ,散熱就是熱量傳遞 ,而熱量的傳遞方式主要有三種:熱傳導 ,熱對流和熱輻射。物質本身或當物質與物質接觸時 ,能量的傳遞就被稱爲熱傳導 ,這是最普遍的一種熱傳遞方式。熱對流指的是流動的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式 ,散熱風扇帶動氣體流動的“強制熱對流”散熱方式。熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量 ,日常最常見的就是太陽輻射。這三種散熱方式都不是孤立的 ,在日常的熱量傳遞中 ,這三種散熱方式都是同時發生 ,共同起作用的。


(圖上散熱片尺寸爲 58*30.5*89

散熱片的散熱效率與散熱片材料的熱傳導率、散熱片材料和散熱介質的熱容以及散熱片的有效散熱面積等參數有關。

依照從散熱片帶走熱量的方式 ,可以將散熱片分为主动散热和被动散热 ,前者常见的是风冷散熱片 ,而后者常见的就是散熱片。進一步細分散熱方式 ,可以分爲風冷、熱管、液冷、半導體制冷和壓縮機制冷等等。

風冷散熱是最常見的 ,而且非常簡單 ,就是使用風扇帶走散熱片所吸收的熱量。具有價格相對較低、安裝簡單等優點 ,但對環境依賴比較高 ,例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。

熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件 ,它通過在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量 ,它利用毛吸作用等流體原理 ,起到類似冰箱壓縮機制冷的效果。具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點 ,並且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優點。由于其特殊的傳熱特性 ,因而可控制管壁溫度 ,避免露點腐蝕。

液冷则是使用液体在泵的带动下强制循环带走散熱器的热量 ,与风冷相比具有安静、降温稳定、对环境依赖小等优点。但热管和液冷的价格相对较高 ,而且安装也相对麻烦一些。