एल्यूमीनियम बनाम तांबा बनाम हीरा: सर्वश्रेष्ठ हीट सिंक सामग्री की तुलना

जब आपके उच्च प्रदर्शन वाले गेमिंग पीसी का सीपीयू तापमान खतरनाक रूप से ब्लू स्क्रीन क्रैश के करीब पहुंच जाता है, तो यह विनम्र हीट सिंक है जो गार्ड खड़ा है।हीट सिंक सामग्री का चयन सीधे निर्धारित करता है कि क्या आपका उपकरण भारी कार्यभार के तहत स्थिर संचालन बनाए रख सकता है. लेकिन कौन सी सामग्री सबसे अच्छा प्रदर्शन करती है? एल्यूमीनियम, तांबा, या यहां तक कि हीरा? यहाँ आपको क्या जानने की जरूरत है.

हीट सिंक का प्राथमिक कार्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी को तेजी से फैला देना है, जिससे प्रदर्शन में कमी या हार्डवेयर क्षति को रोका जा सकता है।थर्मल चालकता - वाट प्रति मीटर केल्विन (डब्ल्यू/एम•के) में मापी जाती है - किसी सामग्री की शीतलन क्षमता को निर्धारित करती हैहालांकि, निर्माताओं को लागत, विनिर्माण क्षमता और वजन पर भी विचार करना चाहिए, जिससे हीट सिंक चयन एक जटिल अनुकूलन चुनौती बन जाता है।

एल्यूमीनियम प्रदर्शन, लागत और विनिर्माण क्षमता के बीच एक इष्टतम संतुलन बनाकर हीट सिंक बाजार पर हावी है।

• 1050A एल्यूमीनियमःयह असाधारण थर्मल चालकता (229 W/m•K) का दावा करता है, लेकिन कम यांत्रिक शक्ति से पीड़ित है, जो जटिल हीट सिंक डिजाइनों में इसके उपयोग को सीमित करता है।
• 6060/6063 एल्यूमीनियम:उद्योग के मानक (166-201 W/m•K) उत्कृष्ट शक्ति और बाहर निकालने की क्षमता प्रदान करते हैं। उनका थर्मल प्रदर्शन तापमान (गर्मी उपचार की स्थिति) के आधार पर भिन्न होता है।

• लागत प्रभावी:विकल्पों की तुलना में काफी सस्ता, बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव
• विनिर्माण लचीलापन:जटिल पंखों के सरणी और शीतलन स्तंभों में आसानी से बाहर निकाला
• हल्का वजनःकम घनत्व अत्यधिक प्रणाली भार को रोकता है

जबकि अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है, प्रीमियम सामग्री की तुलना में एल्यूमीनियम की थर्मल चालकता चरम थर्मल भार के लिए कम है।

तापीय चालकता लगभग एल्यूमीनियम की दोगुनी (401 W/m•K) के साथ, तांबा बेहतर शीतलन क्षमता प्रदान करता है लेकिन इंजीनियरिंग चुनौतियां प्रस्तुत करता है।

• असाधारण गर्मी हस्तांतरण:401 W/m•K रेटिंग एल्यूमीनियम से बेहतर है
• वजन दंडःएल्यूमीनियम से तीन गुना अधिक घना
• व्यय प्रीमियमःआम तौर पर एल्यूमीनियम की तुलना में 4-6 गुना अधिक महंगा

चूंकि तांबा एक्सट्रूज़न का विरोध करता है, इसलिए निर्माता विशेष प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैंः

• सीएनसी मशीनिंग:ठोस तांबे के ब्लॉकों का सटीक लेकिन महंगा पीसना
• स्किविंग:विशेष काटने के औजारों से उच्च घनत्व वाले पंखों का निर्माण होता है
• वेल्डेड निर्माण:तांबे के पंखों को आधार प्लेटों के साथ जोड़ना

• प्रीमियम सीपीयू कूलर
• उच्च अंत GPU शीतलन समाधान
• सर्वर थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम

2000 W/m•K की थर्मल कंडक्टिविटी के साथ (तमाश की पांच गुना), हीरा शीतलन प्रौद्योगिकी के शिखर का प्रतिनिधित्व करता है - यद्यपि खगोलीय लागत पर।

• अतुलनीय थर्मल प्रदर्शन:उच्चतम ज्ञात चालकता
• अद्वितीय गर्मी हस्तांतरण तंत्र:फोनन-मध्यस्थ जाली कंपन
• निषेधात्मक मूल्य निर्धारण:सिंथेटिक हीरे भी महंगे हैं

वर्तमान में विशिष्ट अनुप्रयोगों तक सीमितः

• उच्च शक्ति वाले एकीकृत सर्किट सब्सट्रेट
• लेजर डायोड थर्मल मैनेजमेंट

• तांबा-टंगस्टन:तांबे की चालकता को वोल्फ़स्टेन के कम विस्तार के साथ मिलाता है
• AlSiC (एल्यूमीनियम सिलिकॉन कार्बाइड):थर्मल प्रदर्शन बनाए रखते हुए शक्ति में वृद्धि करता है
• डायमलोय:हीरे से सुदृढ़ तांबा-चांदी मिश्र धातु
• ई-सामग्रीःबेरीलियम ऑक्साइड कम्पोजिट जो शीतलन और विद्युत इन्सुलेशन दोनों प्रदान करता है

हीट सिंक के चयन में थर्मल आवश्यकताओं, बजट बाधाओं और यांत्रिक विनिर्देशों पर सावधानीपूर्वक विचार करना शामिल है। जबकि एल्यूमीनियम अधिकांश उपभोक्ता अनुप्रयोगों को संतुष्ट करता है,मांग वाले परिदृश्य तांबे के प्रीमियम को उचित ठहरा सकते हैंडायमंड और कम्पोजिट समाधान चरम ताप चुनौतियों के लिए विशेष विकल्प बने हुए हैं।