成為專家有捷徑散熱原理與技術(shù)詳解析(編輯修改稿)
2025-08-09 23:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 任何已知金屬的導熱能力?！ “雽w制冷 半導體制冷就是利用一種特制的半導體制冷片在通電時產(chǎn)生溫差來制冷，只要高溫端的熱量能有效的散發(fā)掉，則低溫端就不斷的被冷卻。在每個半導體顆粒上都產(chǎn)生溫差，一個制冷片由幾十個這樣的顆粒串聯(lián)而成，從而在制冷片的兩個表面形成一個溫差。利用這種溫差現(xiàn)象，配合風冷/水冷對高溫端進行降溫，能得到優(yōu)秀的散熱效果?！ “雽w制冷具有制冷溫度低、可靠性高等優(yōu)點，冷面溫度可以達到零下10℃以下，但是成本太高，而且可能會因溫度過低導致CPU結(jié)露造成短路，而且現(xiàn)在半導體制冷片的工藝也不成熟，不夠?qū)嵱??！ 』瘜W制冷 所謂化學制冷，就是使用一些超低溫化學物質(zhì)，利用它們在融化的時候吸收大量的熱量來降低溫度。這方面以使用干冰和液氮較為常見。比如使用干冰可以將溫度降低到零下20℃以下，還有一些更“變態(tài)”的玩家利用液氮將CPU溫度降到零下100℃以下(理論上)，當然由于價格昂貴和持續(xù)時間太短，這個方法多見于實驗室或極端的超頻愛好者。提高散熱片的熱傳導能力 無論采取哪種散熱方式，都要首先解決如何高效地將熱量從熱源如CPU快速轉(zhuǎn)移到散熱本體上的問題，如對風冷散熱而言，其需要將CPU產(chǎn)生的熱量以熱傳導轉(zhuǎn)移到散熱片，然后由風扇高速轉(zhuǎn)動將絕大部分熱量通過對流(包括強制對流和自然對流)的方式帶走；對液冷散熱同樣如此。在這個過程中，輻射方式直接散發(fā)的熱量是極少的，而起決定作用的則是第一步，提高熱傳導的效率，將熱量帶離熱源。 要提高熱傳導的效率，根據(jù)“Q=KAΔT/ΔL”的公式，熱傳導能力與散熱片的熱傳導系數(shù)、接觸面積和溫差成正比，與結(jié)合距離成反比。我們下面逐一對此進行探討。散熱器材質(zhì) 注：在此部分我們所討論是與散熱器傳導能力有關(guān)的部分，即一般意義上的散熱器底座，而非整個散熱器。尤其在探討風冷散熱時這比較容易混淆，因為對風冷而言其底座與鰭片大多為一體，但這二者所承擔的功能與技術(shù)實現(xiàn)是完全不同的：散熱片的底座是與CPU接觸，其功能在于吸收熱量并將其傳導到具有高熱容量導體即鰭片，而鰭片則是傳導過程的終點，通過巨大的散熱面積與空氣進行熱交換，最終將熱量散失到空氣中，這是兩個相互獨立的部分，當然，如何恰當?shù)貙⒍呓Y(jié)合起來便是廠商的功力所地了。 CPU的Die通常不到2平方厘米，但功耗卻達到幾十、上百瓦，如果不能及時將熱量傳導出去，熱量一旦在Die中積聚，將會導致嚴重的后果?！ ι崞鱽碚f，最重要的是其底座能夠在短時間內(nèi)能盡可能多的吸收CPU釋放的熱量，即瞬間吸熱能力，這只有具備高熱傳導系數(shù)的金屬才能勝任。對于金屬導熱材料而言，比熱和熱傳導系數(shù)是兩個重要的參數(shù)。 熱傳導系數(shù)的定義為：每單位長度、每K，可以傳送多少W的能量，單位為W/mK。其中“W”指熱功率單位，“m”代表長度單位米，而“K”為絕對溫度單位。該數(shù)值越大說明導熱性能越好。以下是幾種常見金屬的熱傳導系數(shù)表：熱傳導系數(shù) (單位: W/mK)銀429銅401金317鋁237鐵80鉛1070型鋁合金
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