Выбор теплового материала радиатора охлаждения процессора

Принцип работы радиатора процессора:

В качестве примера возьмем радиатор Intel с подветренной стороны. Желтый кружок внизу радиатора сделан из меди. Он находится в прямом контакте с процессором. Благодаря характеристикам легкой теплопроводности металла тепло, выделяемое процессором, может быть быстро отведено, так что тепло может быть передано окружающим охлаждающим ребрам, а затем ребра могут находиться в контакте с воздухом на большой площади и помощь вентилятора, чтобы добиться эффекта рассеивания тепла.

Характеристики медных и алюминиевых материалов:

Большинство радиаторов изготовлены из меди или алюминия. Что лучше медь или алюминий? Обычно нам приходится учитывать два физических свойства материала: теплопроводность и удельную теплоемкость.

Теплопроводность меди при комнатной температуре составляет 401 Вт/МК; Алюминий – 237 Вт/М К. Чем выше число, тем лучше теплопроводность. Таким образом, эффект теплопроводности меди почти в два раза выше, чем у алюминия. Удельная теплоемкость меди 0,385 Дж/ГК; Удельная теплоемкость алюминия равна 0,897 Дж/г К. Чем меньше удельная теплоемкость, тем легче подниматься или падать температура. Удельная теплоемкость меди примерно вдвое ниже, чем у алюминия, поэтому температура падает быстрее, а рассеивание тепла происходит более эффективно.

Почему в большинстве радиаторов используется смесь меди и алюминия?

1. Используется смешанный материал меди и алюминия, поскольку мы не можем судить об эффекте радиатора просто по удельной теплоемкости. Удельную теплоемкость следует сравнивать исходя из одинакового веса. Плотность меди и алюминия совершенно разная, то есть их объем при одном и том же весе разный, поэтому и площадь рассеивания тепла тоже разная.

2. С учетом объема удельную теплоемкость заменяют теплоемкостью. Плотность меди (8,9) более чем в три раза превышает плотность алюминия (2,7), поэтому для расчета теплоемкости следует умножить удельную теплоемкость на плотность. После умножения получается, что теплоемкость меди равна 3,43 Дж/ГВ; Теплоемкость алюминия составляет 2,42 Дж/ГВ. Другими словами, при том же объеме алюминий легче остывает.

3. Теплопроводность меди в три раза выше, чем у алюминия, но при том же объеме эффективность охлаждения алюминия в 1,5 раза выше, чем у меди. Таким образом, они в полной мере используют свои преимущества. Медь с более быстрой теплопроводностью используется в качестве основы, контактирующей с процессором, для быстрого отвода тепла; В качестве ребер радиатора используется более быстро охлаждающийся алюминий, позволяющий быстро отводить тепло.

Для радиаторов процессора медь и алюминий имеют свои преимущества. Медь быстро проводит тепло, а алюминий быстро остывает. Таким образом, большинство радиаторов, которые мы видим, включая башенные радиаторы, имеют конструкцию с медным дном и алюминиевыми ребрами, что может максимизировать эффективность рассеивания тепла процессором.