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一般的風(fēng)冷散熱器都會(huì )選擇金屬作為散熱器的材質(zhì),我們選擇散熱器材質(zhì)時(shí),會(huì )根據高比熱和高熱傳導系數來(lái)進(jìn)行評估,上一篇文章我們已經(jīng)介紹過(guò),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(chǎn),因為它們有成本太昂貴,可以看出成本是散熱器生產(chǎn)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(yōu)缺點(diǎn):銅的導熱性好,但價(jià)格較貴,加工難度較高,重量過(guò)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(yōu)點(diǎn)是價(jià)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(zhuān)家為大家介紹不類(lèi)材質(zhì)的散熱片的特點(diǎn):
純鋁散熱器較為常見(jiàn),制造工藝相對簡(jiǎn)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(zhù)較多的市場(chǎng)份額。純鋁散熱器采用增加翅片來(lái)增加散熱面積,純鋁散熱器常用的加工手段是鋁擠壓技術(shù),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(zhù)散熱器的有效散熱面積越大,表示鋁擠壓技術(shù)越先進(jìn)。鋁型材散熱器專(zhuān)家介紹說(shuō)另外有更先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,比如文軒熱能的鏟齒技術(shù),可以實(shí)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(lèi)中,含銅量超過(guò)99%的被稱(chēng)為無(wú)氧銅,下一個(gè)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(chǎng)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(diǎn),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(guò)對銅和鋁這兩種材質(zhì)各自的缺點(diǎn)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(zhì)與工藝提供了更多的選擇,對于不同散熱功能要求的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),也是一種好處。鋁型材散熱器專(zhuān)家稱(chēng),在未來(lái)還會(huì )有更多的銅鋁結合的方式出現,特別是焊接技術(shù)的提升,銅與鋁焊接會(huì )越來(lái)越成熟。
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