鋁散(sàn)熱片是早期最常見的散熱片, 鋁散(sàn)熱片仍然占據(jù)了相當一部(bù)分市場。為了增加其鰭片的散熱麵積,最常(cháng)用的鋁散熱片的加工方法是鋁擠壓技術(shù),而主要的指標是評價鋁散熱(rè)片是散(sàn)熱片底座厚度和(hé)針鰭比。Pin是指散熱片的翅(chì)片高度(dù),fin是指相鄰兩個翅片之間的距離。針翅比是針的高度(不包括基(jī)部的厚度(dù))除以翅。針翅比越大,散(sàn)熱片的有效散熱麵積越大,鋁擠壓工藝越先進(jìn)。
當熱量達到散熱(rè)片頂部時,需要盡快將熱量散發到周圍(wéi)環境(jìng)中。對於風(fēng)冷散熱片,需要與周圍(wéi)空氣進行熱交換。此時熱(rè)量(liàng)在兩種不(bú)同的介質之間傳遞,公式為Q=α X A X ΔT,其中ΔT為兩種介質(zhì)的溫差,即散熱片與周圍(wéi)空氣的溫差;α為流體(tǐ)的導熱係數,在熱沉材料(liào)和(hé)空氣成分確定後為定值;最重要的是散熱片和空氣的(de)接觸麵(miàn)積。在其他條件不變的前(qián)提下,比如(rú)散熱片(piàn),一般體積有(yǒu)限,機箱內空間有限,會(huì)增加安裝難度。改變散熱片的形狀(zhuàng),增加其與空氣的接觸麵積,增加換熱麵積,是提(tí)高散熱效率(lǜ)的有效(xiào)手(shǒu)段(duàn)。為此,通常通過翅片(piàn)設計、表麵粗糙化或螺紋加工來增加表麵積。
銅散熱片的導熱(rè)係數是(shì)鋁的1.69倍,所以在其他條件相(xiàng)同的情況下,銅散熱片可以更(gèng)快的從熱(rè)源帶走熱(rè)量。然而(ér),銅的質量是一個問(wèn)題。很多標榜的“銅(tóng)散熱片”其(qí)實並(bìng)不(bú)是100%的銅。在銅的列表中,銅含量超過99%的銅稱為無酸素銅,下一級銅是銅含量低於(yú)85%的丹銅。目前(qián)市麵上大部分銅散(sàn)熱片(piàn)的含銅量介於兩者之間。而有些劣(liè)質銅(tóng)散熱片的含銅量甚至不到85%。雖然成本很低,但是它的導熱係數大大降低,影響散熱。此外,銅也有明(míng)顯的缺點,如成本高(gāo),加工困難,散熱片(piàn)質量阻礙了全銅鰭(qí)片(piàn)的(de)應用。紫銅的硬度不如鋁合(hé)金AL6063,一(yī)些機械加工(如(rú)開溝切割)的性能也不如(rú)鋁。銅的熔(róng)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是銅(tóng)和鋁合金,但鋁合金由於加工容易,成本(běn)低,是應用最廣泛的(de)材料。銅的熱(rè)導率較高,使其瞬時吸熱能力優於鋁合金,但散熱速度比鋁合金慢。
當熱量傳遞到(dào)空氣中時,與
鋁散熱片接觸的空氣溫度會迅速升高(gāo)。此(cǐ)時,熱空氣要盡可能多地通過與周圍冷空氣(qì)的對流帶走熱量(liàng)。對於風冷散熱片,主要手段是提高氣流速度,利用風扇實現強製對流。這主要與風扇設計和風速有關。散熱片風扇的效率(如流量(liàng)、風壓)主要取決於風扇葉片直徑、軸向長度、風扇(shàn)轉(zhuǎn)速和風扇葉片形(xíng)狀。風扇(shàn)流量大多采(cǎi)用CFM單位(wèi)(英製,立方英尺每分鍾(zhōng)),一個CFM約為0.028mm3/分鍾。