散熱片材質(zhì)是指散熱片所使用的具體材料。每種材料其導(dǎo)熱性能是不同的,按導(dǎo)熱性能從高到低排列,分別是銀,銅,鋁,鋼。不過如果用銀來作散熱片會太昂貴,故好的方案為采用銅質(zhì)。雖然鋁便宜得多,但顯然導(dǎo)熱性就不如銅好(大約只有銅的百分之五十多點(diǎn))。 常用的散熱片材質(zhì)是銅和鋁合金,二者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。銅的導(dǎo)熱性好,但價格較貴,加工難度較高,重量過大(很多純銅散熱器都超過了CPU對重量的限制),熱容量較小,而且容易氧化。而純鋁太軟,不能直接使用,都是使用的鋁合金才能提供足夠的硬度,鋁合金的優(yōu)點(diǎn)是價格低廉,重量輕,但導(dǎo)熱性比銅就要差很多。有些散熱器就各取所長,在鋁合金散熱器底座上嵌入一片銅板。 對于普通用戶而言,用鋁材散熱片已經(jīng)足以達(dá)到散熱需求了。
依照從散熱器帶走熱量的方式,可以將散熱器分為主動散熱和被動散熱,前者常見的是風(fēng)冷散熱器,而后者常見的就是散熱片。進(jìn)一步細(xì)分散熱方式,可以分為風(fēng)冷、熱管、液冷、半導(dǎo)體制冷和壓縮機(jī)制冷等等。
風(fēng)冷散熱是常見的,而且非常簡單,就是使用風(fēng)扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價格相對較低、安裝簡單等優(yōu)點(diǎn),但對環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。
純鋁散熱器是早期為常見的散熱器,其制造工藝簡單,成本低,純鋁散熱器仍然占據(jù)著相當(dāng)一部分市場。為增加其鰭片的散熱面積,純鋁散熱器常用的加工手段是鋁擠壓技術(shù),而評價一款純鋁散熱器的主要指標(biāo)是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度,F(xiàn)in是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin,Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱面積越大,代表鋁擠壓技術(shù)越。
其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導(dǎo)熱性與抗氧化性能是材料的主要應(yīng)用性能。它的原理是把陶瓷散熱器放置在離煙道出口較近、溫度較高的地方,不需要摻冷風(fēng)及高溫保護(hù),當(dāng)窯爐溫度為1250-1450℃時,煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達(dá)到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒,這樣可以降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發(fā)展,因?yàn)樗^好地解決了耐腐蝕、耐高溫等課題,成為了回收高溫余熱的佳換熱器。經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐,結(jié)果表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:導(dǎo)熱性能好,高溫強(qiáng)度高,抗氧化、抗熱震性能好,壽命長,維修量小,性能可靠穩(wěn)定,操作簡便。是回收高溫?zé)煔庥酂岬募蜒b置。
貼片工藝是將薄銅片通過螺絲與鋁制底面結(jié)合,這樣做的主要目的是增加散熱器的瞬間吸熱能力,延長一部分本身設(shè)計成熟的純鋁散熱器的生命周期。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn):在鋁散熱片底部與銅塊之間使用導(dǎo)熱介質(zhì),施加80Kgf的力壓緊后用螺絲將其鎖緊,其散熱效果與銅鋁焊接的效果相當(dāng),同樣達(dá)到了預(yù)計的散熱效能提升幅度。
在鋁的散熱片底部加工一個直徑ψ=D1的圓孔,另外做一個直徑ψ=D1+0.1MM 的銅柱,利用金屬材料的熱脹冷縮特點(diǎn),將鋁質(zhì)散熱片加熱至400℃,其受熱膨脹圓孔直徑擴(kuò)張至D1+0.2MM以上。利用機(jī)器在高溫下將常溫(或冷卻后的)銅柱快速塞入鋁質(zhì)散熱片之圓孔內(nèi),待其冷卻收縮后,銅柱與鋁質(zhì)散熱片就能緊密結(jié)合為一體。這也是一種可靠的方法,其銅鋁穩(wěn)定性很高,由于沒有使用第三方介質(zhì),結(jié)合緊密度佳。塞銅工藝可以大幅度降低接觸面間的熱阻,不但了銅鋁結(jié)合的緊密程度,更充分利用了兩種金屬材料的散熱特性。