散热器基础知识.doc

学习 初级教学之散热器基础知识_普通_散热_eNet硅谷动力外设频道 出处：硅谷动力 选购散热器的一些基本知识 选购散热器的一些基本知识要评价一款散热器的优劣，不能单单依靠它的官方参数和市场价格，散热好坏，往往在细节部分更能表现出来，所以在介绍产品之前我们来了解一下散热器的基本知识。散热片的形状和材质首先，散热片的形状将直接影响到散热效果，普通的散热片是压铸而成的，这种散热片的散热效果较为普通的，较高档的散热片则使用铝模经过车床车削而成的，车削后的形状呈多个柱状突起，这种散热片常用在高档显卡和一些国外原装机的CPU散热器之上。还有一种鳍形散热片，是通过薄薄的铝板折弯而成的，看起来就像手风琴的风箱，这种鳍形散热片的散热效果也不错。更为高档的是涡流式导流散热片，这类散热片都是通过压铸成形，散热较密实，且都向某个方向倾斜，以助于空气流的通过。不过大家必须明确一点，其实形状的次要的，最终目的是使散热片与空气的接触表面积尽可能变大，使散热的效果更好。铝材质 纯铜材质 其实在众多常见的金属之中，银是最好的热传导介质，但因为其本身过于柔软且价格较昂贵，因此不可能普遍使用在高密度的散热片上。在风冷散热器的散热材质中，常见的主要有铝和铜，铝及铝合金的散热性能好，而铜的导热性能好，所以在较好的散热器中常常采用铜铝结合的形式。散热器的制造工艺 散热器的制造工艺也许很多朋友对散热器的价格会有疑问，为什么一块铝/铜散热片加上一个风扇就能卖那么高的价格，所以在散热器制造中所用到的先进工艺也是我们所要考虑的，因为越好的制造工艺将使得CPU散热器的性能越高，当然成本也就越高。散热片常见的制造工艺主要有铝挤压工艺、塞铜技术、折叶技术、回流焊接技术和热管工艺。铝挤压工艺 塞铜工艺 铝挤压工艺主要用作制造规则的片状以及柱状鳍片，通过将原材料加热到500以上，并拉过钢锭模具，然后迅速降温凝固，最后根据设计长度进行裁切。采用该工序加工的鳍片基本上具有某个方向的统一特征，形状简单，生产成本低。塞铜技术主要是通过热胀冷缩的方法，预先加热留有空腔的鳍片群基片，在插入铜块之后进行冷却，在达到一定的温度时，外基片收缩，依靠自身的紧缩应力裹紧中央铜块。折叶工艺 回流焊技术 折叶工艺基本做法是采用金属折叶方式。这种工艺其实很像太阳花类型。这种工艺可以让有效散热面积随着叶片而增加，越多的叶片和越密的工艺，那么散热面积就越高。折叶工艺相对于之前挤压技术显得比较复杂，因为很多厂家对于金属折叶和底部接触紧密都做得不好，当中还涉及到一个压固的问题，如果压固技术不能够顺利支持的话，那么散热器的性能将无法通过测试，所以一般的制造厂商将无法制造，重量也无法得到控制，所以折叶工艺一般是应用于高端散热器上。回流焊接工艺一般应用于采用铜材料的散热器上，其原理是将一片片薄的铜片制作成鳍片，并且与底座进行很好的连接，这个原理就是焊接技术。不过，焊接技术已经不能够满足现在精细的全铜散热器了。所以，一项新颖的回流焊接技术就成为了现今制造精密散热器所必须的工艺了。总括来说，回流焊接就是通过计算机对焊接的温度和时间参数进行精确设定，从而使焊膏和被焊接的金属充分接触。这项技术的应用确保了纯铜散热器的优秀散热性能。压固法 热管工艺压固法是先将铝或铜板做成鳍片，将众多的铜片或铝片叠加起来，然后在两侧加压并将其截面进行抛光，这个截面与CPU核心接触，另外一面则伸展开来作为散热片的鳍片。采用这种压固法制作散热器的特点是鳍片数量可以做的很多，并且不需要很高的工艺就能保证每个鳍片都能与CPU核心保持良好的接触，而各个鳍片之间也通过压固的方式有着紧密的接触，彼此之间的热量传导损失也会明显降低。 热管技术也许很多朋友以为热管散热是一种很新的技术，但其实早在1963热管就已经在美国诞生，热管技术的原理比较简单，主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量（热管工作流体涵盖从低温应用的氦、氮，到高温应用的钠、钾等液态金属；较为常见的热管工作流体则有氨、水、丙酬及甲醇等）。热管原理热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成。将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管有两端，分别为蒸发端（加热端）和冷凝端（散热端），两端之间间根据需要采取绝热措施。当热管的一端受热时（即两端出现温差时），毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发冷凝的传热过程中，管内工作流体处于饱和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。热管具有极高的导热性、良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热、可控制温度等优点，因此自诞生之日起即应用于宇航、军工等行业，而今在冶金、化工、交通、机械以及电子技术等行业都有了广泛应用。而现在，热管已经普遍应用到PC散热中，相比于传统金属散热器，热管散热器具备低噪声、高效能的技术优势。散热器的风扇与噪音 散热器的风扇与噪音使用在散热器上常见的风扇规格主要有7025、8025、9025等几种，为了应付发热量越来越惊人的CPU，散热风扇在增大出风量的同时又要保证噪音越来越小，所以散热风扇规格越来越大，部分高端散热器上出现了100x100x25mm规格的超大风扇，除了在体形上，还要在扇页的设计上下工夫，而风扇电机方面的设计也越来越精密，较常见的有采用滚珠轴承、液压轴承和磁悬浮等先进技术的，一方面可以降低噪音，另一方面能够延长使用寿命。在选购散热器的时候我们经常可以看到转速和风量两个参数，转速即风扇扇叶在单位时间内旋转的周数，单位为RPM ，是直接影响到噪音大小的重要参数，而风量即单位时间内通过风扇工作有效口径截面的空气体积，国际上一般用CFM（立方英尺每分钟）来表示。一般情况下风扇电机的转速越高，风量就越大，但噪声也越大。散热器的扣具散热器的扣具是固定散热片和CPU插槽的散热器重要配件之一，扣具设计的优劣将直接影响到散热性能，但它却是常常被人们所忽略的环节。由于CPU的封装不同，散热器扣具的设计是随“芯”而定的，理论上，CPU散热器扣具越为收紧，那么它使得散热片产生向下的压力将越来越大，散热片与CPU表面的接触面积就越大，热阻