鋁散(sàn)熱片是早期最常見的散熱片, 鋁散熱片(piàn)仍然占據了相當一部分市場。為了增加其鰭片的散熱(rè)麵積,最常用的鋁散熱片的加工方法是鋁擠壓技術,而主(zhǔ)要(yào)的(de)指(zhǐ)標是評價鋁散熱片是散熱片底座厚度和針鰭比(bǐ)。Pin是指(zhǐ)散熱片的翅片高度,fin是指相鄰兩個(gè)翅片之間的距離。針翅比是針的高度(不包括基部的厚度)除以翅。針翅比越大(dà),散熱片的有效(xiào)散熱麵積(jī)越大,鋁擠壓工藝越先進。
當熱量達到散(sàn)熱片頂部時,需要盡(jìn)快將熱量散(sàn)發到周圍環境中。對於風冷散熱片,需要與周圍空氣進行熱交換。此時(shí)熱量在兩種不同的介質(zhì)之間傳遞,公式為Q=α X A X ΔT,其中ΔT為(wéi)兩種介質的溫差,即散熱片與(yǔ)周圍空氣的溫差;α為流體的導熱係數,在熱沉材料和空氣成分確定(dìng)後為定值;最重要的是散熱片和空氣的(de)接觸麵積。在其他條件不變的前(qián)提下,比(bǐ)如散熱片,一般(bān)體積有限,機箱內空間有限,會增加安裝難度。改變散熱片的形狀,增加其(qí)與空氣的接觸麵(miàn)積,增加換熱麵積,是提高散熱效率的有(yǒu)效手段。為此,通常通過翅片設計、表麵粗糙化或螺紋加工來增加表(biǎo)麵積。
銅散熱片的導熱係數是鋁的1.69倍,所(suǒ)以在其他條件相同的情況下,銅散熱片可以更快的從熱源帶走(zǒu)熱量。然而,銅的質量是一個問題。很多標榜的“銅散熱片”其實並不是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85%的丹銅。目前市麵上大部分銅散熱片的含銅(tóng)量介於兩者之間。而有些劣(liè)質銅散熱片的含銅量甚至不到85%。雖然成本很低(dī),但是它的(de)導熱係數大大降低,影響散熱。此(cǐ)外,銅也有明顯的缺點,如成(chéng)本高(gāo),加工困難,散熱片(piàn)質量阻礙了(le)全銅鰭片的應用。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(lǚ)。銅的熔點比鋁高很多,不利於擠壓等等。
雖然目前最(zuì)常用(yòng)的(de)熱沉材(cái)料(liào)是銅和鋁合金,但鋁(lǚ)合金由於加工(gōng)容易,成本低,是應用最廣泛的(de)材料。銅的熱導(dǎo)率較高,使(shǐ)其瞬時吸熱能力優於鋁合金,但散熱(rè)速度比鋁合金慢。
當熱量傳遞(dì)到空氣中時,與
鋁散熱(rè)片接觸的(de)空氣溫度會迅速(sù)升高。此(cǐ)時,熱空氣要盡可能多地通過與周圍冷空氣的對流(liú)帶(dài)走熱量。對於風(fēng)冷散熱片,主要手(shǒu)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、風壓)主要取決於風扇葉片直徑、軸向(xiàng)長(zhǎng)度、風扇轉速和(hé)風扇葉片形狀。風扇流量大(dà)多采(cǎi)用CFM單(dān)位(英(yīng)製,立(lì)方(fāng)英尺每分鍾),一個CFM約為(wéi)0.028mm3/分鍾。