Aluminium vs. Miedź vs. Diament: Porównanie Najlepszych Materiałów na Radiatory

Kiedy temperatura procesora Twojego wydajnego komputera do gier rośnie niebezpiecznie blisko niebieskiego ekranu, to to skromny radiator staje na straży.Wybór materiału odgrzewacza bezpośrednio decyduje o tym, czy urządzenie może utrzymać stabilną pracę w ciężkich obciążeniachAle który materiał działa najlepiej? Aluminium, miedź, a nawet diament?

Główną funkcją radiatora jest szybkie rozpraszanie ciepła wytwarzanego przez elementy elektroniczne, zapobiegając ograniczeniu wydajności lub uszkodzeniu sprzętu.Przewodność cieplna - mierzona w watach na metr-kelwina (W/m•K) - określa zdolność chłodzącą materiałuJednakże producenci muszą również wziąć pod uwagę koszty, możliwość produkcji i wagę, co sprawia, że wybór zlewu ciepła jest złożonym wyzwaniem optymalizacyjnym.

Aluminium dominuje na rynku zlewek cieplnych, osiągając optymalną równowagę między wydajnością, kosztami i możliwością produkcji.

• 1050A Aluminium:Posiada wyjątkową przewodność cieplną (229 W/m•K), ale cierpi z powodu niskiej wytrzymałości mechanicznej, co ogranicza jego zastosowanie w złożonych konstrukcjach chłodni.
• 6060/6063 Aluminium:Standardy przemysłowe (166-201 W/m•K) zapewniają doskonałą wytrzymałość i wytrzymałość ekstrudującą.

• Kosztowo efektywne:Znacznie tańsze niż alternatywy, umożliwiające masową produkcję
• Elastyczność produkcji:Łatwo wytwarzane w skomplikowane układy płetw i kolumny chłodzące
• Oświetlenie:Niska gęstość zapobiega nadmiernemu obciążeniu systemu

Chociaż aluminiowa przewodność cieplna jest wystarczająca do większości zastosowań, w porównaniu z materiałami najwyższej klasy nie jest ona odpowiednia w przypadku ekstremalnych obciążeń cieplnych.

Dzięki przewodności cieplnej prawie dwukrotnie większej niż aluminiowej (401 W/m•K), miedź zapewnia wyższą zdolność chłodzenia, ale stanowi wyzwanie inżynieryjne.

• Wyjątkowy transfer ciepła:401 W/m•K przewyższa aluminium
• Kary za ciężar:Trzy razy gęstsza niż aluminium.
• Premia kosztów:Zazwyczaj 4-6 razy droższe niż aluminium

Ponieważ miedź jest odporna na wytłaczanie, producenci stosują specjalistyczne metody:

• Obróbka CNC:Precyzyjne, ale kosztowne frezowanie solidnych bloków miedzi
• Skoki:Specjalistyczne narzędzia do cięcia wytwarzają zestawy płetw o wysokiej gęstości
• Pozostałe elementy:Pozostałe, z tworzyw sztucznych, z tworzyw sztucznych

• Systemy chłodzenia procesorów wysokiej jakości
• Wysokiej klasy rozwiązania chłodzące GPU
• Systemy zarządzania cieplnym serwerów

Dzięki oszałamiającej przewodności cieplnej 2000 W/m•K (pięć razy większej niż w przypadku miedzi) diament stanowi szczyt technologii chłodzenia - choć kosztem astronomicznym.

• Bezkonkurencyjna wydajność termiczna:Najwyższa znana przewodność
• Unikalny mechanizm transferu ciepła:Wibracje sieci mediujące fononami
• Niezgodne z prawem ceny:Nawet diamenty syntetyczne są zbyt drogie

Obecnie ograniczone do aplikacji niszowych:

• Substraty układów scalonych o dużej mocy
• Zarządzanie cieplne diodami laserowymi

• Węgiel:Łączy przewodność miedzi z niską rozszerzalnością wolframu
• AlSiC (karbid krzemu aluminiowego):Zwiększa wytrzymałość przy jednoczesnym zachowaniu wydajności termicznej
• Dymalloy:Zestaw miedzi i srebra wzmocniony diamentem
• E-Materiał:Zestaw z tlenku berylu zapewniający zarówno chłodzenie, jak i izolację elektryczną

Podczas gdy aluminium spełnia większość wymagań konsumenckich, aluminium jest niezwykle wydajne w produkcji.wymagające scenariusze mogą uzasadniać premię miedziRozwiązania diamentowe i kompozytowe pozostają specjalistycznymi rozwiązaniami w przypadku ekstremalnych wyzwań termicznych.