烘干散熱器選型參數(shù):熱媒(蒸汽、熱水)、熱風(fēng)、物料。 其中:蒸汽(壓力、溫度),熱水(進(jìn)水溫度、出水溫度、流量),熱風(fēng)(流量、進(jìn)風(fēng)溫度、濕度(含水量)、出風(fēng)溫度、空氣阻力),物料(耗熱量、蒸發(fā)水量) 保溫散熱器選型參數(shù):熱媒(蒸汽、熱水)、空間、地域、保溫。 其中:蒸汽(壓力、溫度),熱水(進(jìn)水溫度、出水溫度、流量),空間(長、寬、高)。
散熱方式是指該散熱器散發(fā)熱量的主要方式。在熱力學(xué)中,散熱就是熱量傳遞,而熱量的傳遞方式主要有三種:熱傳導(dǎo),熱對流和熱輻射。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時,能量的傳遞就被稱為熱傳導(dǎo),這是普遍的一種熱傳遞方式。比如,CPU散熱片底座與CPU直接接觸帶走熱量的方式就屬于熱傳導(dǎo)。熱對流指的是流動的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式,在電腦機箱的散熱系統(tǒng)中比較常見的是散熱風(fēng)扇帶動氣體流動的“強制熱對流”散熱方式。熱輻射指的是依靠射線輻射傳遞熱量,日常常見的就是太陽輻射。這三種散熱方式都不是孤立的,在日常的熱量傳遞中,這三種散熱方式都是同時發(fā)生,共同起作用的。
當(dāng)熱量傳到散熱器的頂部后,就需要盡快地將傳來的熱量散發(fā)到周邊環(huán)境中去,對風(fēng)冷散熱器而言就是要與周圍的空氣進(jìn)行熱交換。這時,熱量是在兩種不同介質(zhì)間傳遞,所依循的公式為Q=α X A X ΔT,其中ΔT為兩種介質(zhì)間的溫差,即散熱器與周圍環(huán)境空氣的溫度差;而α為流體的導(dǎo)熱系數(shù),在散熱片材質(zhì)和空氣成分確定后,它就是一個固定值;其中重要的A是散熱片和空氣的接觸面積,在其他條件不變的前提下,如散熱器的體積一般都會有所限制,機箱內(nèi)的空間有限,過大會加大安裝的難度,而通過改變散熱器的形狀,增大其與空氣的接觸面積,增加熱交換面積,是提高散熱效率的有效手段。要實現(xiàn)這一點,一般通過用鰭片式設(shè)計輔以表面粗糙化或螺紋等辦法來增大表面積。
在考慮了銅和鋁這兩種材質(zhì)各自的缺點后,市場部分散熱器往往采用銅鋁結(jié)合制造工藝,這些散熱片通常都采用銅金屬底座,而散熱鰭片則采用鋁合金。當(dāng)然,除了銅底,也有散熱片使用銅柱等方法,也是相同的原理。憑借較高的導(dǎo)熱系數(shù),銅制底面可以快速吸收CPU釋放的熱量;鋁制鰭片可以借助復(fù)雜的工藝手段制成有利于散熱的形狀,并提供較大的儲熱空間并快速釋放,這在各方面找到了的一個均衡點。
熱量從CPU核心散發(fā)到散熱片表面,是一個熱傳導(dǎo)過程。對于散熱片的底座而言,由于直接與高熱量的小面積熱源接觸,這就要求底座能夠迅速將熱量傳導(dǎo)開來。散熱片選用較高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料對提高熱傳導(dǎo)效率很有幫助。通過熱傳導(dǎo)系統(tǒng)對照表可以看出,如鋁的熱傳導(dǎo)系數(shù)237W/mK,銅的熱傳導(dǎo)系數(shù)則為401W/mK,而比較同樣體積的散熱器,銅的重量是鋁的3倍,而鋁的比熱僅為銅的2.3倍,所以相同體積下,銅質(zhì)散熱器可以比鋁質(zhì)散熱器容納更多的熱量,升溫更慢。同樣厚度的散熱器底座,銅不但可以快速引走熱源如CPU Die的溫度,自己的溫度上升也比鋁的散熱片緩慢。因此銅更適合做成散熱器的底面。
貼片工藝是將薄銅片通過螺絲與鋁制底面結(jié)合,這樣做的主要目的是增加散熱器的瞬間吸熱能力,延長一部分本身設(shè)計成熟的純鋁散熱器的生命周期。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn):在鋁散熱片底部與銅塊之間使用導(dǎo)熱介質(zhì),施加80Kgf的力壓緊后用螺絲將其鎖緊,其散熱效果與銅鋁焊接的效果相當(dāng),同樣達(dá)到了預(yù)計的散熱效能提升幅度。
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