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一般的風冷散熱器都會選擇金屬作為散熱器的材質,我們選擇散熱器材質時,會根據高比熱和高熱傳導系數來進行評估,上一篇文章我們已經介紹過,銀和銅是最好的導熱材料,其次是金和鋁。但是金、銀一般很少用于散熱器生產,因為它們有成本太昂貴,可以看出成本是散熱器生產要考慮的重要因素,而銅和鋁成本則低很多,就形成了散熱片主要由鋁和銅制成的。
鋁還包括鋁合金,而銅和鋁也不是完美的,銅和鋁合金各有其優缺點: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。而純鋁則相對較軟不具備承重能力,所以使用的鋁合金占的比例較多,鋁合金能提供足夠的硬度,具有優點是價格低廉,重量輕,但導熱性比銅就要差很多。下面鋁型材散熱器專家為大家介紹不類材質的散熱片的特點:
純鋁散熱器較為常見,制造工藝相對簡單容易,成本低,因為純鋁的導熱性能較好,純鋁散熱器占據著較多的市場份額。純鋁散熱器采用增加翅片來增加散熱面積,純鋁散熱器常用的加工手段是鋁擠壓技術,純鋁散熱器的的散熱性能參數的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的翅片的高度,Fin 是指相鄰的兩片翅片之間的距離。Pin-Fin 比是用Pin 的高度(不含底座厚度)除以Fin,Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大,表示鋁擠壓技術越先進。鋁型材散熱器專家介紹說另外有更先進的生產工藝,比如文軒熱能的鏟齒技術,可以實現更高的Pin-Fin 比,更好地提高了散熱性能。
純銅散熱器
回顧上一篇文章我們可以知道,銅的熱傳導系數是鋁的1.69 倍,所以在條件相同的條件下,純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。在銅的分類中,含銅量超過99%的被稱為無氧銅,下一個檔次的銅為含銅量為85%以下的紫銅,再其次就是黃銅了。市場上大多數的銅散熱器的都是采用紫銅的多,銅也有明顯的缺點,成本較高,加工難度大,散熱器重量太大等都阻礙了全銅散熱片的應用。
銅鋁結合散熱器
通過對銅和鋁這兩種材質各自的缺點對比,部分熱設計工程師推薦采用銅鋁結合的方式,一些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,而散熱翅片則采用鋁合金。除了銅的底板,也有散熱片加入銅柱的方式,另外還可以采用銅熱管埋到鋁散熱器底板的方式。各種不同的銅鋁結合方式,為選擇散熱器材質與工藝提供了更多的選擇,對于不同散熱功能要求的產品來說,也是一種好處。鋁型材散熱器專家稱,在未來還會有更多的銅鋁結合的方式出現,特別是焊接技術的提升,銅與鋁焊接會越來越成熟。
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