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铜散热器和铝散热器的对比

日期:2021-06-23点击数:196赞数:0

铜散热器和铝散热器的对比

将纯铜和纯铝这二种原材料的一些物理特性简单对比:
大家都觉得铜的导热性很强,是由于铜的传热性比铝的要高许多 (这儿指纯铜和纯铝),这一点也的确是,初中时学过的。但一台散热器的散热能力的好坏不但在于原材料的导热系数,还在于散热总面积、散热器的形状、空气流动性等状况。
在观查过2个主要参数后,你也就会发觉,肯定会说,哇,铜的比热容更小啊,它的温度升的更快,不是更容易散热(热力学定律,温度梯度越大,传热越快),似乎是没错,但是……你还要看看它们的密度。
铜的密度是铝的3.3倍,散热器是个讲尺寸的商品,不可以无尽做大,那一样体积下,到底是铜热容小或是铝热容小?来简单计算一下。
假设都是一立方厘米大小的材料,铜的净重是8.9克,提升1K必须3.4k高清J的发热量,而铝的净重是2.7克,提升1K必须2.4k高清J的发热量,换句话说,在企业体积内,铝的热能仅有铜的70%,并且它的吸热反应速率更快。


因而,虽然铜的导热系数比铝的高,发热量从CPU到自然环境的传送摩擦阻力也小,但其在同体积下,热容量很大,溫度升高速度比较慢,因而温度场较小,综合性导热工作能力也就沒有铝那麼强。
热力学中,导热速率方程为Q=KAΔt,在其中Q为传送的发热量,K为化学物质的热传导系数,A为热传导总面积,Δt为温差,在体积同样的状况下,A是同样的,Q关键在于化学物质的导热物质中间的温度差。事实上,cpu是2个全过程,一个是以cpu到散热器,另一个是以散热器到自然环境(气体)。对纯铜制散热器而言,热能从CPU到散热器,由于K很大,Δt也很大(同一体积下铜的提温速率比较慢,散热器和CPU中间的温度差也很大),这一全过程中的热能传送速度比钢铝制散热器要好很多,但在第二阶段,当热能从散热器到气体时,K是同样的(所有是气体),Δt则是纯铜制散热器较小(它是纯铜制散热器与气体中间的温度差),在这里全过程中,纯铜制散热器的高效率比铝制散热器低。之前就会有一句话,铜吸热反应快,铝快,或是很有些道理的。
纯铜散热器也不是没有出现过,铜制散热器Ultra 120E,重1.89kg,而一般的Ultra 120E散热器仅有785g,净重只有1.1公斤,但特性怎样?如下:
在这类高成本、大净重的前提条件下,纯铜散热器的盈利实际上很低,也仅仅比一般铝散热器低4度罢了,假如追求 ,也是可以的,只是成本太大。
整体而言,纯铜散热器不划算,成本费太高,生产加工较为艰难,性价比低,自然也不可以变成主流,而铝制散热器很多年来的挑大梁,是正确选择的结果,例如价格低,相对密度低,便于生产加工成形,强度好,也有一点就很重要,用它制做的散热器,其散热能十分贴近纯铜商品。
另外:
铜散热器还有如下问题
1、太贵
2、太重
3、表面容易被氧化


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