1、導熱理論基礎,金屬材料的導熱系數較大， 固體非金屬材料的導熱系數較小， 純金屬導熱系數值大于合金, 且合金中雜質含量越多,導熱系數值越小,而氣體的導熱系數最小。,1.不同的材料導熱系數也不同，導熱系數越大，熱傳導能力越強 導熱系數的大小表明金屬導熱能力的大小，導熱系數越大，導熱熱阻值相應降低，導熱能力增強。 在金屬材料中，銀的導熱系數最高(表)，但成本高；純銅其次，但加工不容易。在風冷散熱器中一般用6063T5鋁合金，這是因為鋁合金的加工性好(純鋁由于硬度不足，很難進行切削加工)、表面處理容易、成本低廉。但隨著散熱需求的提高，綜合運用各種導熱系數高的材料，已是大勢所趨。有部分散熱片采用了純銅或

2、銅鋁結合的方式來制造。例如，有的散熱片底部采用純銅，是為了發(fā)揮銅的導熱系數大，傳熱量相對大的優(yōu)點，而鰭片部分仍采用鋁合金片，是為了加工容易，將換熱面積盡可能做大，以便對流換熱量增大。但是此種方法最大的難點在于如何將銅與鋁型鰭片充分地連接，如果連接不好，接觸熱阻會大量產生，反而影響散熱效果。,2.材質相同時，接觸面積越大，熱傳導效果越明顯 根據熱傳導理論，導熱量與接觸面積成正比。對于CPU散熱器而言，CPU表面積已越來越來越小，接觸面積已經受限，且散熱器底部與CPU表面因不可能完全平滑，所以需要選用適當的導熱介質填充空隙，可增大接觸面積，達到將熱源的熱量大量帶走的目的。前面談到，散熱片吸入的熱量

3、要盡量傳至鰭片以便對流換熱，主要靠改善鰭片與散熱片的接觸面積來實現，鰭片底部與散熱片基部的連接處用弧狀，就是為了增大接觸面積。,部分材料的導熱系數,材料 導熱率 銀 99.9% 411 W/m.K 純鋁 237 W/m.K 硬鋁4.5%Cu 177 W/m.K 6061型鋁合金 155 W/m.K 純銅 398 W/m.K 1070型鋁合金 226 W/m.K 鑄鋁4.5%Cu 163 W/m.K 1050型鋁合金 209 W/m.K 金 315 W/m.K 6063型鋁合金 201 W/m.K Mg,0.6%Mn 148 W/m.K 青銅25%Sn 26 W/m.K,CPU是一個高密度的發(fā)熱

4、源，先要把熱量分散到一個較大的面積，再借助風扇的強制對流作用將其散發(fā)到空氣中，達到散熱目的。熱量從CPU核心散發(fā)到散熱片表面，是一個熱傳導過程。散熱片選用較高導熱系數的材料對提高熱傳導效率很有幫助，如鋁的導熱系為735KJ/(M.H.K)，銅的導熱系數為1386KJ/(M.H.K)，在所有其它條件均相同的時候，銅在單位時間內傳導的熱量是鋁的近兩倍。可見將鋁合金散熱片改用銅來制造，對熱的傳導速率將會有一個很可觀的提升，這樣當然就對CPU高度集中的熱量具有明顯“療效”。但是，還需要考慮銅的比重比鋁大，將不符合散熱片重量限制的要求；紅銅的硬度不如鋁合金AL6063，某些機械加工（如剖溝等）性能不如鋁

5、；銅的熔點比鋁高很多，不利于擠壓成形（Extrusion）等等問題。,傳熱的基本方式,（1）熱傳導： 純導熱過程：物體各部分之間不發(fā)生相對位移。 （2）對流傳熱 對流傳熱：是指流體各部分質點發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞過程。因而對流只能發(fā)生在流體中。 （3 )輻射傳熱 因熱原因而發(fā)出輻射能的過程稱為熱輻射。,銅底鋁鰭 但由于銀的價格相當昂貴，因此目前還沒有哪個廠商采用純銀來制造散熱器因此現在市場上比較流行的高檔散熱片大多采用銅來做為導熱材質。 采用了銅底鋁鰭的設計，所謂銅底鋁鰭就是與處理器表面接觸的底板采用純銅材料，而散熱鰭片則繼續(xù)沿用鋁。這種結構能充分發(fā)揮銅熱傳導快的優(yōu)點，增大了散熱面積，使CPU產生的熱量迅速散除。,銅的比重比鋁大? 還是某些加工性能不如銅呢?,眾所周知，散熱片材質的導熱性能與材料的導熱系數息息相關，從金屬導熱系數的排位來看，最好的是銀，其次是銅，鋁則位居第三 各種物質的導熱系數大致范圍