散熱片的散熱原理

1、.散熱片的散熱原理一個(gè)好的散熱系統(tǒng)，應(yīng)該由散熱片、風(fēng)扇（這我們會(huì)在下文中詳細(xì)談及）組成。先來(lái)談?wù)勆崞汉?jiǎn)單地來(lái)看，一塊散熱片除了一些金屬片外，就沒(méi)有什么特別了。那么，它是如何驅(qū)散由 CPU 發(fā)出來(lái)的熱量的呢？ 我們都知道，熱的傳導(dǎo)方式有三種：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。輻射，就如其名字一樣，是指熱能從熱源以電磁的形式（由光子傳送）直接發(fā)散出去。輻射可以在真空中進(jìn)行。輻射的傳熱效能取決于熱源的材料以及表面的顏色。傳導(dǎo)是指分子之間的動(dòng)能交換， 能量較低的粒子和能量較高的粒子碰撞從而獲得能量 （是透過(guò)物理的直接接觸），單獨(dú)的一塊散熱片是不能實(shí)現(xiàn)熱能的傳導(dǎo)的?？傊?，傳導(dǎo)是散熱片從 CPU 獲得熱量的最主要途徑

2、。對(duì)流是指透過(guò)熱的物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱的傳遞。這意味著，熱能是來(lái)自于被氣體或者液體所包圍熱源，透過(guò)分子的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能的傳遞的。我們可以采用在散熱片上添加風(fēng)扇的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制對(duì)流。對(duì)流是風(fēng)扇 /散熱片組合制冷的主要方式。 CPU 產(chǎn)生的大部分的熱都被風(fēng)扇形成的對(duì)流所帶走，只有很少很少的一部分熱是透過(guò)輻射來(lái)散發(fā)出去的。為了實(shí)現(xiàn)該效果，散熱片必須被設(shè)計(jì)為能增強(qiáng)該效果的形式。通常使用兩種方法來(lái)達(dá)到此目的：把散熱片的表面積盡可能地增大，以便于空氣的流通。使用金屬鰭的方式不僅可以增大散熱面積， 好的金屬鰭設(shè)計(jì)還可以讓對(duì)流進(jìn)行的更加有效率。 讓散熱片與 CPU 的接觸面盡可能的平滑，否則， CPU 與散熱片

3、之間將會(huì)形成保溫層。當(dāng)然，接觸面就算很平滑，也難免會(huì)有空隙的存在，因此，在接觸的地方可以使用散熱膏、散熱硅脂或者專(zhuān)用的散熱貼片作為輔助以提高接觸面積。因此，作為一個(gè)高效的散熱片設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該包含一個(gè)盡可能大的散熱片，并且配備一個(gè)強(qiáng)有力的風(fēng)扇。一些聰明的設(shè)計(jì)方案還會(huì)采用一些特別的金屬鰭設(shè)計(jì)，以保證氣流在風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)下順暢地通過(guò)，提高風(fēng)扇的實(shí)際散熱效用。當(dāng)然，理想的解決方案還應(yīng)包括液態(tài)冷卻設(shè)備。.材料大多數(shù)散熱片都是采用金屬鋁來(lái)制造的。為什么呢？這是因?yàn)殇X的價(jià)格較低，并且具備了良好的金屬切削特性，使它非常適合于制造散熱片。一般來(lái)說(shuō)，一塊純金屬的導(dǎo)熱性能將比它的合金的導(dǎo)熱性更好。然而，工廠一般都會(huì)采用

4、鋁合金來(lái)制造實(shí)際的產(chǎn)品，因?yàn)檫@樣可以獲得比純鋁更好的金屬加工特性。很多人都知道銅的導(dǎo)熱性能幾乎相當(dāng)于鋁的兩倍，但是為什么銅沒(méi)有被大量用于制造散熱片呢？這是因?yàn)樯崞纳嵝懿粌H僅受材料的導(dǎo)熱性能所影響，銅散熱片的散熱效果并不能達(dá)到鋁散熱片的兩倍。而且更好的散熱性能并不能彌補(bǔ)它的缺點(diǎn)：更高的價(jià)格、更高的密度帶來(lái)的更高的重量、不盡人意的硬度以及其它一些要顧慮的因素。盡管這樣，還是有部分散熱片是采用了銅、鋁的混合方式來(lái)制造的。這些散熱片的底座通常都是采用銅制造，而金屬鰭的部分則會(huì)采用鋁來(lái)制造。顏色" 黑色物體的輻射性是最好的-所以，所有的散熱片都應(yīng)該是黑色的。"真的嗎？要知道，

5、大部分的熱量都是通過(guò)對(duì)流來(lái)傳遞的-相比之下，輻射所能起的效果簡(jiǎn)直是不值一提的。當(dāng)我們用兩種不同顏色的構(gòu)造相同的散熱片進(jìn)行效果測(cè)試的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)， 它們之間效果差異幾乎可以忽略不計(jì)。透過(guò)陽(yáng)極電鍍來(lái)為散熱片穿上不同顏色外衣，只是制造商為了迎合不同消費(fèi)者的視覺(jué)需求而已。 散熱片有不同的顏色 -黑色、銀色甚至藍(lán)色、 綠色、金色、 紅色、紫色。然而對(duì)于散熱片的表現(xiàn)，卻不會(huì)帶來(lái)什么明顯的不同。夏日炎炎話散熱之散熱原理篇制造工藝有的散熱片生產(chǎn)廠商已經(jīng)設(shè)計(jì)出不同的產(chǎn)品。下面，就讓我們來(lái)看一看一些流行的散熱片設(shè)計(jì)吧。沖壓型：是最常見(jiàn)的方式。它的價(jià)格低廉，并且其外形易于加工。液態(tài)的鋁被工廠按照特定的形狀進(jìn)行加工

6、，形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)的特型鋁棒。當(dāng)這條鋁棒冷卻下來(lái)以后，就被機(jī)器進(jìn)行.切割， 分切為散熱片。但是，這種工藝有著一些天生的限制。像圖四那種散熱片形式就不能按照沖壓來(lái)進(jìn)行了。折疊鰭：薄薄的金屬片按照一定的間距被折疊起來(lái)，然后用金屬卡板扣在散熱片基座上。這種方式最大的好處是獲得了鰭片所形成空隙，可以讓空氣更好地流動(dòng)（從而獲得更好的制冷效果）。 采用這種設(shè)計(jì)的散熱片輕盈、緊湊，缺點(diǎn)是這種設(shè)計(jì)會(huì)造成生產(chǎn)上的不便并且價(jià)格也因此而變得更高，更何況只有少數(shù)的廠商可以制造這種產(chǎn)品。沖壓薄鰭：這種設(shè)計(jì)非常類(lèi)似于折疊鰭，不同的是，在該設(shè)計(jì)中，是由許多在基板上沖壓而成的薄金屬鰭代替了折疊鰭。壓鑄法：此方法可以讓設(shè)計(jì)人員的自

7、由性大為增加，可以把一些不能用沖壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的元素也加入其中。不過(guò)，它的金屬鰭外形并不怎么好。夏日炎炎話散熱之散熱原理篇冷鍛：該方法通常在國(guó)外采用的多。國(guó)外比較流行的Alpha PFH6035MUC散熱片就是采用該方法制作而成的。該工藝非常適用于針狀的金屬鰭。軋齒邊：類(lèi)似于冷鍛，用這種方法制造的散熱片有著完全與眾不同的外觀。圖中所示的就是在 HP Polar Logic中采用的散熱片。軋齒邊可以為設(shè)計(jì)人員提供許多的發(fā)揮空間，但是，它的價(jià)格非常的昂貴。當(dāng)然，這里列出的產(chǎn)品樣式還不能算是一個(gè)完整的列表，但是，我們?cè)谑袌?chǎng)上看的散熱片，基本上都可以在上面的列表中找到類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)的CPU 散熱片都需要一個(gè)風(fēng)扇，而你的機(jī)箱也至少得有一個(gè)風(fēng)扇，通常有兩個(gè)機(jī)箱風(fēng)扇， 加起來(lái)就有三個(gè)或者更多的風(fēng)扇了。但是，當(dāng)你購(gòu)買(mǎi)一個(gè)個(gè)風(fēng)扇的時(shí)候，需要考慮些什么因素呢？在所有的散熱方法中，最普遍的要算是風(fēng)冷散熱了。風(fēng)冷散熱的一般為散熱片加上風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)。首先，熱量由CPU 直接傳遞至散熱片，再由風(fēng)扇帶來(lái)的冷空氣將熱量帶走。這種方法使用起來(lái)比較的簡(jiǎn)單，但由于其的工作原理，導(dǎo)致了其受環(huán)境溫度的影響比較大。另外，好的散熱