วัสดุระบายความร้อนสำหรับฮีทซิงค์ตัวทำความเย็นซีพียู

หลักการทำงานของฮีทซิงค์ CPU:

ตัวอย่างฮีทซิงค์ดาวน์วินด์ของ Intel วงกลมสีเหลืองที่ด้านล่างของฮีทซิงค์ทำจากทองแดง มันสัมผัสโดยตรงกับ CPU ด้วยคุณลักษณะของการนำความร้อนที่ง่ายของโลหะ ความร้อนที่เกิดจาก CPU สามารถถูกนำออกไปได้อย่างรวดเร็ว เพื่อให้ความร้อนสามารถส่งผ่านไปยังครีบระบายความร้อนโดยรอบ จากนั้นครีบจะสัมผัสกับอากาศในพื้นที่ขนาดใหญ่และ ความช่วยเหลือของพัดลมเพื่อให้บรรลุผลของการกระจายความร้อน

ลักษณะของวัสดุทองแดงและอลูมิเนียม:

ฮีทซิงค์ส่วนใหญ่ทำจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม ทองแดงหรืออลูมิเนียมดีกว่ากัน? โดยปกติ เราต้องพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพสองประการของวัสดุ: ค่าการนำความร้อนและความร้อนจำเพาะ

ค่าการนำความร้อนของทองแดงที่อุณหภูมิห้องคือ 401 w / MK; อะลูมิเนียมคือ 237 w / M K ยิ่งตัวเลขสูง ยิ่งนำความร้อนได้ดี ดังนั้น ผลการนำความร้อนของทองแดงจึงเกือบสองเท่าของอะลูมิเนียม ความร้อนจำเพาะของทองแดงคือ 0.385 J / GK; ความร้อนจำเพาะของอะลูมิเนียมคือ 0.897 J / g K ยิ่งความร้อนจำเพาะยิ่งต่ำ อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นหรือลดลงได้ง่ายขึ้น ความร้อนจำเพาะของทองแดงมีค่าประมาณครึ่งหนึ่งของอะลูมิเนียม ดังนั้นอุณหภูมิจะลดลงเร็วขึ้นและกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ทำไมหม้อน้ำส่วนใหญ่ใช้ทองแดงและอลูมิเนียมผสมกัน?

1. วัสดุผสมของทองแดงและอลูมิเนียมถูกนำมาใช้เพราะเราไม่สามารถตัดสินผลกระทบของหม้อน้ำเพียงแค่ความร้อนจำเพาะ ควรเปรียบเทียบความร้อนจำเพาะโดยพิจารณาจากน้ำหนักที่เท่ากัน ความหนาแน่นของทองแดงและอะลูมิเนียมแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง กล่าวคือ ปริมาตรของทองแดงและอะลูมิเนียมต่างกันภายใต้น้ำหนักเท่ากัน ดังนั้น พื้นที่กระจายความร้อนจึงแตกต่างกันด้วย

2. เมื่อคำนึงถึงปริมาณความร้อนจำเพาะจะถูกแทนที่ด้วยความจุความร้อน ความหนาแน่นของทองแดง (8.9) นั้นสูงกว่าอะลูมิเนียม (2.7) ถึงสามเท่า ดังนั้นควรคูณความร้อนจำเพาะด้วยความหนาแน่นเพื่อคำนวณความจุความร้อน หลังจากการคูณ ผลที่ได้คือ ความจุความร้อนของทองแดงคือ 3.43 J / GV; ความจุความร้อนของอลูมิเนียมคือ 2.42 J / GV กล่าวอีกนัยหนึ่ง ภายใต้ปริมาตรเดียวกัน อลูมิเนียมจะระบายความร้อนได้ง่ายกว่า

3. การนำความร้อนของทองแดงเร็วกว่าอลูมิเนียมถึง 3 เท่า แต่ภายใต้ปริมาตรเดียวกัน ประสิทธิภาพการทำความเย็นของอะลูมิเนียมจะสูงกว่าทองแดง 1.5 เท่า ดังนั้นพวกเขาจึงให้ประโยชน์อย่างเต็มที่ ทองแดงที่มีการนำความร้อนเร็วกว่าใช้เป็นฐานในการติดต่อกับ CPU เพื่อให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ใช้อะลูมิเนียมระบายความร้อนที่เร็วขึ้นเป็นครีบหม้อน้ำเพื่อระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว

สำหรับฮีทซิงค์ของ CPU ทองแดงและอะลูมิเนียมมีข้อดีในตัวเอง ทองแดงนำความร้อนได้อย่างรวดเร็วและอะลูมิเนียมเย็นลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น ฮีทซิงค์คูลเลอร์ส่วนใหญ่ที่เราเห็น รวมถึงฮีทซิงค์แบบทาวเวอร์ นำการออกแบบด้านล่างเป็นทองแดงและครีบอะลูมิเนียม ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของ CPU ได้สูงสุด