鋁散熱(rè)片是早期最常見的散熱片(piàn), 鋁散熱片仍然占據了相當一部分市場。為了增(zēng)加其鰭片的散熱麵積,最常用的鋁散熱片的加工方法(fǎ)是鋁擠壓(yā)技術,而主要的指標是評價鋁散熱片是散熱片底座厚度和針鰭(qí)比。Pin是(shì)指散熱片的翅片高度,fin是指相鄰兩個翅片之間的距離。針翅比是針的高度(dù)(不包括基(jī)部的(de)厚度)除以翅。針翅比越大,散熱片(piàn)的有效散熱麵(miàn)積越大,鋁擠壓工藝越先進。
當熱量達到散熱片頂部時,需要盡快將熱量散發到周圍環境中。對於風(fēng)冷散熱(rè)片,需要與周圍空氣進行熱交換。此時熱量在兩種不同(tóng)的介質之間(jiān)傳遞,公式為Q=α X A X ΔT,其(qí)中ΔT為兩種介質的溫差,即散熱片與周圍空氣的溫差(chà);α為流體的導熱係數,在熱(rè)沉材(cái)料和空氣(qì)成分確定後(hòu)為定值;最重要的是散(sàn)熱片和空氣的(de)接觸麵積。在其他條件不變(biàn)的(de)前提下,比如散熱片,一般(bān)體積有限,機(jī)箱內空間有限,會增加安裝難度。改變散熱(rè)片的形(xíng)狀(zhuàng),增加其與空(kōng)氣的接觸麵積,增加換熱麵積,是(shì)提高(gāo)散熱(rè)效率的有效(xiào)手段。為此,通(tōng)常通過翅片設計(jì)、表麵粗糙化或螺紋加工來增加表麵積。
銅散熱(rè)片的導(dǎo)熱係數是鋁的1.69倍,所以在其他條件相同的情況下,銅散熱片可(kě)以更快的從熱源帶走熱量(liàng)。然而(ér),銅的質量是一個(gè)問題(tí)。很(hěn)多標榜的(de)“銅散熱片”其實並不(bú)是(shì)100%的銅。在銅的列表(biǎo)中,銅含量超過(guò)99%的銅稱為無酸素銅,下一級銅(tóng)是銅含量低於(yú)85%的丹銅(tóng)。目(mù)前市麵上大部分銅散熱片的含銅量介(jiè)於兩者之間。而有些劣質(zhì)銅散熱片的含銅量甚至不到(dào)85%。雖然(rán)成本很低(dī),但是它的導熱係數大大降低,影響散熱。此外,銅也(yě)有明顯的(de)缺點,如成(chéng)本高,加工困難,散(sàn)熱片質量阻礙了全(quán)銅鰭片的應用。紫銅的硬度不如鋁合金AL6063,一些機械加工(如開溝切割)的性能也不如鋁。銅(tóng)的熔點比鋁高很多,不利於擠壓等等。
雖然目前最常用的熱沉材料(liào)是銅和鋁合金,但鋁(lǚ)合金由於加工容易,成本低,是應用最(zuì)廣泛的材料。銅的熱(rè)導率較高,使其瞬時吸熱能力優於鋁合金,但(dàn)散熱速度比鋁合金慢(màn)。
當熱量傳(chuán)遞到空氣中時,與
鋁散熱片(piàn)接觸的空氣溫度會迅速升高。此時,熱空氣要盡可能多地通過與周圍冷空氣的對流帶走熱量。對於風冷散熱片,主要(yào)手段是提高氣流速度(dù),利用風扇實現強製對流。這主(zhǔ)要與(yǔ)風扇設計和風速有關。散(sàn)熱片風扇的效率(lǜ)(如流量、風壓)主要取決於(yú)風扇葉片直(zhí)徑、軸向長度、風扇轉速和(hé)風扇葉片形(xíng)狀。風扇流量大多采用CFM單位(英製,立方英尺每(měi)分鍾),一個CFM約為0.028mm3/分鍾。