Lựa chọn vật liệu tản nhiệt của tản nhiệt làm mát CPU

Nguyên lý hoạt động của tản nhiệt CPU:

Lấy tản nhiệt xuôi gió của Intel làm ví dụ. Vòng tròn màu vàng dưới đáy tản nhiệt được làm bằng đồng. Nó tiếp xúc trực tiếp với CPU. Thông qua đặc tính dẫn nhiệt dễ dàng của kim loại, nhiệt do CPU tạo ra có thể được lấy đi nhanh chóng, do đó nhiệt có thể được truyền đến các vây làm mát xung quanh, sau đó các vây có thể tiếp xúc trên diện rộng với không khí và sự trợ giúp của quạt, để đạt được hiệu quả tản nhiệt.

Đặc điểm của vật liệu đồng và nhôm:

Hầu hết các tản nhiệt được làm bằng đồng hoặc nhôm. Đồng hay nhôm tốt hơn? Thông thường, chúng ta phải xem xét hai tính chất vật lý của vật liệu: độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng.

Độ dẫn nhiệt của đồng ở nhiệt độ phòng là 401 w / MK; Nhôm là 237 w/M K. Chỉ số càng cao thì khả năng dẫn nhiệt càng tốt. Vì vậy, hiệu suất dẫn nhiệt của đồng gần gấp đôi so với nhôm. Nhiệt dung riêng của đồng là 0,385 J/GK; Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,897 J/g K. Nhiệt dung riêng càng nhỏ thì nhiệt độ càng dễ tăng hoặc giảm. Nhiệt dung riêng của đồng bằng khoảng một nửa nhôm nên nhiệt độ giảm nhanh hơn và tản nhiệt hiệu quả hơn.

Tại sao hầu hết các bộ tản nhiệt đều sử dụng hỗn hợp đồng và nhôm?

1. Vật liệu hỗn hợp giữa đồng và nhôm được sử dụng vì chúng ta không thể đánh giá tác dụng của bộ tản nhiệt chỉ bằng nhiệt dung riêng. Nhiệt dung riêng nên được so sánh trên cơ sở cùng một trọng lượng. Mật độ của đồng và nhôm là hoàn toàn khác nhau, nghĩa là thể tích của chúng khác nhau dưới cùng một trọng lượng, do đó diện tích tản nhiệt cũng khác nhau.

2. Khi tính đến thể tích, nhiệt dung riêng được thay thế bằng nhiệt dung. Mật độ của đồng (8,9) cao hơn nhôm (2,7) gấp ba lần nên nhiệt dung riêng cần nhân với mật độ để tính nhiệt dung. Sau khi nhân, thu được nhiệt dung của đồng là 3,43 J/GV; Nhiệt dung của nhôm là 2,42 J/GV. Nói cách khác, dưới cùng một thể tích, nhôm dễ nguội hơn.

3. Độ dẫn nhiệt của đồng nhanh hơn nhôm gấp ba lần, nhưng trong cùng một thể tích, hiệu suất làm mát của nhôm cao hơn đồng 1,5 lần. Vì vậy, họ phát huy hết lợi thế của mình. Đồng có khả năng dẫn nhiệt nhanh hơn được dùng làm đế tiếp xúc với CPU để dẫn nhiệt nhanh; Nhôm làm mát nhanh hơn được sử dụng làm cánh tản nhiệt để lấy nhiệt nhanh chóng.

Đối với tản nhiệt CPU, đồng và nhôm đều có những ưu điểm riêng. Đồng dẫn nhiệt nhanh và nhôm nguội đi nhanh chóng. Do đó, hầu hết các bộ làm mát tản nhiệt mà chúng tôi thấy, bao gồm cả tản nhiệt dạng tháp, đều áp dụng thiết kế đáy bằng đồng cộng với các cánh tản nhiệt bằng nhôm, có thể tối đa hóa hiệu quả tản nhiệt của CPU.