散熱器(筆記本散熱器)

散熱器(筆記本散熱器)

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在我們的日常生活中散熱器的種類是很豐富。有筆記本散熱器汽車散熱器等等。

基本介紹

  • 中文名:散熱器
  • 外文名:radiator
  • 套用領域:筆記本電腦、汽車等
  • 主要材質:金屬
相關措施,材質對傳導,性能參數,選配適合,注意事項,

相關措施

最簡單篇(墊比你本本小的書)
如果在炎炎夏日,你的本本的溫度在飆升的話,你是否很著急呢?告訴你個最簡單的散熱大法:拿本厚點的書本墊在本本的下面,這樣可以使本本下的空氣更加流通.但書本的大小一定要比筆記本電腦的小,因為筆記本的最大的散熱部件是本本的CPU和硬碟.而硬碟和CPU一般在電腦的兩邊,或者可以用手觸摸找到發熱量最大的部位.所以你要避開發熱量大的部位,你可以把你的厚書本墊在中間,還有如果你的本本較小,那墊本本的書本就要找本小點的書了,如果你身邊有個電扇的話也讓本本一起扇扇,摸摸本本的溫度是不是降低了很多呢。
比較簡單篇(墊散熱效果好的東東)
有些電腦可能散熱面積大,或者電腦本身就比較小,不能用上一種方法散熱,那再介紹個簡單的方法.也是在本本下墊東西,墊的東西當然要有良好的導熱性。
墊石板,大家不要驚訝,有的人的電腦下墊的就是一塊大理石石板,據說效果很好,當然你要能找到塊小巧的石板。
墊水袋,找不到石板就去買個水袋吧,所謂的水袋也就是夏天有些人家會去市場買來的水枕頭.;P他的樣式簡單,想必你一定見過吧,去日用品市場逛逛一定能找到.買來後把他墊在本本下面.大功告成了。
耗費篇(買散熱設施)
如果你對這些散熱不是很滿意的話,你也在加些輔助設施.不過這些裝備就要耗費你的銀子了.你可以去買散熱底座或筆記本專用散熱風扇.價格在80到200之間,但本人並不推薦大家去買個價格昂貴的散熱器,你還不如用這些錢買個家用電風扇吹的風可大了,你扇到了,本本也散到了,如果事先在把本本墊空了,那散熱效果絕對比那些小功率的散熱器好。

材質對傳導

CPU的Die通常不到2平方厘米,但功耗卻達到幾十、上百瓦,如果不能及時將熱量傳導出去,熱量一旦在Die中積聚,將會導致嚴重的後果。
對散熱器來說,最重要的是其底座能夠在短時間內能儘可能多的吸收CPU釋放的熱量,即瞬間吸熱能力,這隻有具備高熱傳導係數的金屬才能勝任。對於金屬導熱材料而言,比熱和熱傳導係數是兩個重要的參數。
熱傳導係數的定義為:每單位長度、每K,可以傳送多少W的能量,單位為W/mK。其中“W”指熱功率單位,“m”代表長度單位米,而“K”為絕對溫度單位。該數值越大說明導熱性能越好。以下是幾種常見金屬的熱傳導係數表:
熱傳導係數 (單位: W/mK)
散熱器
銀 429 銅 401
金 317 鋁 237
鐵 80 鉛 34.8
1070型鋁合金 226 1050型鋁合金 209
6063型鋁合金 201 6061型鋁合金 155
由此可以看出,銀和銅是最好的導熱材料,其次是金和鋁。但是金、銀太過昂貴,所以,散熱片主要由鋁和銅製成。但由於銅密度大,工藝複雜,價格較貴,所以通常的風扇多採用較輕的鋁製成,當然,對風冷散熱器來說,在考慮材質的時候除了熱傳導係數外,還必須考慮散熱器的熱容量,綜合這兩項參數,鋁的優越性就體現出來。不過,本文只討論熱傳導方面,對那些我們將在下一部分詳細討論。
要提高散熱器底座的熱傳導能力,選用具有較高的熱傳導係數的材質是一方面,但另一方面也要解決好熱源如CPU與散熱器底座的結合的緊密程度問題。根據熱傳導的定律,在材質固定的前提下,傳導能力與接觸面積成正比,與接觸距離成反比。接觸面積越大,就能使熱量越快地散發出去,但對CPU來說其Die是固定的,所以結合距離就更顯重要。
儘管從理論上講,散熱片底座是能和CPU緊密接觸的,但客觀說來,無論兩個接觸面有多么平滑,它們之間還是有空隙的,即存在空氣,而空氣的導熱性能很差,這就需要設計優異、抓緊力強大的扣具來將散熱片緊密地扣在CPU上,另外,需要用一些導熱性能更好而且能變形的東西代替空氣來填補這些空隙,如導熱矽脂或者散熱膠帶。理想的情況就是扣具將散熱片緊緊固定在CPU上,散熱片和CPU的接觸完全平行以保持接觸面積最大,它們之間一些微小的空隙完全由矽脂填充以保持接觸熱阻最小。
但是,必須要明確一點,無論哪種導熱矽脂或散熱膠帶,其作用只能是輔助性的,與銅質的散熱底座材質相比,其熱阻大了很多倍。要實現散熱器底座的熱傳導能力最大化,還要首先必須保證散熱器底座的光滑與平整,這樣才能真正減小散熱器與CPU接觸面之間的空隙。
散熱器底面處理工藝/飛海化工鈍化
常用的底面處理工藝包括:
拉絲工藝(研磨)
拉絲工藝也是使用最多的底面處理工藝。拉絲時使用某種表面具有一定粗糙程度及硬度的工具,常見的如砂紙、銼等,對物體處理表面進行單向、反覆或旋轉的摩擦,藉助工具粗糙表面摩擦時的剪削效果去除處理表面的凸出物;當然,磨平凸出物的同時也會在原本平整的表面上造成劃痕。故而應採用由粗到細循序漸進的過程,逐漸減小處理表面的粗糙程度。
拉絲工藝的特徵 : 一條條平行的磨痕
盤銑工藝(切削)
盤銑工藝是指將散熱器底面固定之後通過高速旋轉的刀具切割散熱器表面,刀具始終在同一平面內旋轉,因此切割出來的底面非常平整。與拉絲工藝相同,盤銑工藝使用的刀具越精細,切割出的底面的平整程度越高。盤銑工藝的製造成本較高,但相對拉絲只需要兩三道工序,比較省時,並且效果也比較理想。
盤銑工藝特徵 : 弧形的磨痕
數控工具機套用於散熱片的底面平整處理主要採用的工藝仍然是銑。但與傳統盤銑不同,數控銑床的刀具可以通過單片機精確控制與散熱片間的相對距離。刀具接觸散熱片底面後,兩者水平方向相對運動,即可對傳統盤銑中刀具空隙留下的未處理部分進行切削,而達到完整的平面效果,不許任何後續處理即可獲得鏡面一般的效果,平整度可小於0.001mm。
其他工藝
除上述幾種外,還有其他對散熱器底處理的工藝,如拋光,《飛海化工鈍化》拋光處理更多地是出於散熱器美觀方面的考慮,對散熱器底面平整度改善,質量性能更好。
正如我們在前面所說,散熱器底面無論怎么處理,這種機械工藝不可能做出完全標準的平整面,在CPU與散熱器之間存在的溝壑或空隙總是不可避免的。存在於這些空隙中的空氣對散熱器的傳導能力有著很大的影響,人所共知,空氣的熱阻值很高,因此必須用其他物質來降低熱阻,否則散熱器的傳導性能會大打折扣,甚至無法發揮作用。這便是導熱介質的由來。它的作用就是填充熱源如CPU與散熱器之間大大小小的空隙,增大發熱源與散熱片接觸面積

性能參數

由於導熱矽脂屬於一種化學物質,因此它也有反映自身工作特性的相關性能參數。只要了解這些參數的含義,就可以判斷一款導熱矽脂產品的性能高低。
工作溫度
工作溫度是確保導熱矽脂處於固態或液態的一個重要參數,溫度過高,導熱矽脂會因黏稠度降低而變成液態;溫度過低,它又會因黏稠度增加變成固態,這兩種情況都不利於散熱。導熱矽脂的工作溫度一般在-50℃~180℃。對於導熱矽脂的工作溫度,一般不用擔心,畢竟通過常規手段很難將CPU的溫度超出這個範圍,除非您打算用液氮製冷——那個溫度下大部分導熱矽脂才會失去作用。
熱傳導係數
與常用的散熱器材質相比,導熱矽脂的熱傳導系統要小很多,目前一般規範中,對導熱矽脂的熱傳導係數要求為1.13W/mK,與銅的401W/mk相比,差距不可同日而語,但與空氣相比,仍高了許多。由此也可見,散熱器底面是否平滑是多么重要,某些廠商宣稱其底面不夠平整的散熱器只需靠導熱矽脂填充而不影響其散熱能力的說法多么無恥。
熱阻係數
熱阻係數表示物體對熱量傳導的阻礙效果。熱阻的概念與電阻非常類似,單位也與之相仿(℃/W),即物體持續傳熱功率為1W時,導熱路徑兩端的溫差。熱阻顯然是越低越好,因為相同的環境溫度與導熱功率下,熱阻越低,發熱物體的溫度就越低。熱阻的大小與導熱矽脂所採用的材料有很大的關係。
對於部分沒有金屬頂蓋保護的CPU而言,介電常數是個非常重要的參數,這關係到計算機內部是否存在短路的問題。普通導熱矽脂所採用的都是絕緣性較好的材料,但是部分特殊矽脂(如含銀矽脂等)則可能有一定的導電性。當然,目前的CPU都加裝了用於導熱和保護核心的金屬頂蓋,因此不必擔心導熱矽脂溢出而帶來的短路問題,但在塗抹時也必須注意不要將導熱矽脂誤塗到其他地方如主機板上。
主流散熱器所用導熱矽脂的介電常數都大於5.1。
黏度
黏度即指導熱矽脂的黏稠度。一般來說,導熱矽脂的黏度在68左右。
使用導熱矽脂的注意事項
導熱矽脂塗抹時最重要的是均勻,能夠覆蓋CPU核心就可以,完全沒必要塗抹太多甚至厚厚一層,那樣反而會影響散熱器的性能,要清楚所謂的導熱矽脂的熱傳導係數高只是相比於空氣而言,與散熱器材質如銅甚至鋁相比,要低得多。
此外,大多數普通導熱矽脂在使用一年或更長時間後,會出現“乾化”或“硬化”現象,大大影響散熱效果。因此,要保證系統長期穩定地工作,定期清理並重新塗抹矽脂也是必要的。

選配適合

尤其夏季長時間使用電腦,常使電腦“發高燒”。作為電腦降溫“良藥”的散熱器越來越受到消費者的歡迎。不少商家表示,電腦散熱器隨著天氣的愈加炎熱,已進入熱銷時期。
大部分購買電腦散熱器的消費者都是筆記本電腦的使用者。有的人使用筆記本電腦主要用來炒股,經常從早上一直開到下午3點多,用手一摸滾燙,所以想到買個散熱器給電腦降降溫。2007年,各品牌筆記本電腦的散熱器價格從40—200元不等。業內人士表示,對於筆記本電腦的使用者來說,要儘量使用高檔的散熱器。
據介紹,有些買電腦散熱器的消費者都想買功率大的產品,他們認為散熱器的風扇功率越大,風力就越強勁,散熱效果也越好。其實只要能夠保證電腦的CPU在安全溫度以下就可以了,不必過分強調風扇功率的大小,用功率過大的風扇會對電源產生額外的負擔,有可能產生一些隱性故障。

注意事項

看形狀 鰭形散熱器通過薄薄的鋁板折彎而成,看起來就像手風琴的風箱;渦流散熱器每個散熱葉片都向一個方向傾斜,有助於空氣流通。這兩種產品的散熱效能比較強。
看材質 鋁擠壓型材的散熱器價格最低,但散熱效果不好;金、銀、銅材質的散熱器散熱效果不錯,但造價高,重量大。性價比最高的是鋁合金材質的散熱器。
看面積 散熱器是通過對流的形式將熱散發掉,表面積越大,散熱效果越好。在選擇散熱器時,也應該對散熱器的散熱面積給予關注。
其它:選擇鋁製品散熱器時,還要注意散熱器的底部不能太厚,因為鋁的導熱性不太好,太厚了會影響熱量的傳遞;另外,散熱器表面的導流槽應密一些,這樣可以確保散熱器能與空氣有較大的接觸面積,從而增強散熱效果。不建議購買靜音被動筆記本電腦散熱器,因為筆記本電腦底部墊腳設計與散熱器的接觸面積極小,很難從機身將熱量傳導到散熱器上。

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