Alüminyum, Bakır ve Elmas: En İyi Isı Emici Malzemeler Karşılaştırıldı

Yüksek performanslı oyun PC'nizin CPU sıcaklığı mavi ekran çöküşüne tehlikeli bir şekilde yaklaştığında, koruma altında duran mütevazı ısı alıcıdır.Sıcaklık alayı malzemesinin seçimi, cihazınızın ağır iş yükleri altında istikrarlı bir işlevi sürdürüp sürdüremeyeceğini doğrudan belirlerAma hangi malzeme daha iyi performans gösterir? Alüminyum, bakır, hatta elmas? İşte bilmeniz gerekenler.

Bir soğutucunun temel işlevi, elektronik bileşenler tarafından üretilen ısıyı hızla dağıtmak, performans bozulmasını veya donanım hasarını önlemektir.Sıcaklık iletkenliği - metrekelvin başına watt olarak ölçülür (W/m•K) - bir malzemenin soğutma kapasitesini belirlerBununla birlikte, üreticiler maliyeti, üretilebilirliği ve ağırlığı da göz önünde bulundurmalıdırlar, bu da ısı alayı seçimini karmaşık bir optimizasyon zorluğu haline getirir.

Alüminyum, performans, maliyet ve üretilebilirlik arasında optimum bir denge sağlayarak ısı alayı pazarına hakimdir.

• Alüminyum:Olağanüstü bir ısı iletkenliği (229 W/m•K) ile övünür, ancak düşük mekanik dayanıklılıktan muzdarip, karmaşık ısı alayı tasarımlarında kullanımını sınırlandırır.
• Alüminyum:Endüstri standartları (166-201 W/m•K) mükemmel dayanıklılık ve ekstrüde edilebilirlik sunar.

• Maliyet etkinliği:Alternatiflerden önemli ölçüde daha ucuz, seri üretimi mümkün kılıyor
• Üretim esnekliği:Kolayca karmaşık yüzgeç dizilerine ve soğutma sütunlarına çıkarılır
• Hafif:Düşük yoğunluk aşırı sistem yükünü önler

Çoğu uygulama için yeterli olsa da, alüminyumun termal iletkenliği, üst düzey malzemelerle karşılaştırıldığında aşırı termal yükler için yetersizdir.

Termal iletkenliği alüminyumun neredeyse iki katı (401 W/m•K), bakır üstün soğutma kapasitesi sunar, ancak mühendislik zorlukları ortaya çıkarır.

• Olağanüstü ısı aktarımı:401 W/m•K derecesi alüminyumdan daha iyi
• Ağırlık cezası:Alüminyumdan üç kat daha yoğun.
• Maliyet prim:Alüminyumdan 4-6 kat daha pahalı.

Bakır ekstrüzyona dayanıklı olduğundan, üreticiler özel işlemler kullanır:

• CNC işleme:Katı bakır bloklarının hassas ama pahalı freze edilmesi
• Atlama:Uzman kesme aletleri yüksek yoğunluklu yüzgeç dizilerini üretir
• Saldırılmış yapı:Bakır yüzgeçlerle taban plakaları birleştirmek

• Premium CPU soğutucuları
• Yüksek kaliteli GPU soğutma çözümleri
• Sunucu ısı yönetim sistemleri

Şaşırtıcı 2000 W/m•K ısı iletkenliğiyle (bakırın beş katı), elmas astronomik maliyetlerle olsa da soğutma teknolojisinin zirvesini temsil eder.

• Eşsiz termal performans:Bilinen en yüksek iletkenlik
• Bireysel ısı transferi mekanizması:Phonon aracılıklı ızgara titreşimleri
• Yasaklayıcı fiyatlandırma:Sentetik elmaslar bile maliyet açısından düşük

Şu anda niş uygulamalarla sınırlıdır:

• Yüksek güçlü entegre devre altyapıları
• Lazer diyot ısı yönetimi

• Bakır-tungsten:Bakırın iletkenliğini volframın düşük genişlemesi ile birleştirir
• AlSiC (alüminyum silikon karbid):Isı performansını korurken dayanıklılığı arttırır
• Dymalloy:Elmasla güçlendirilmiş bakır-gümüş alaşımı
• E-Materyal:Hem soğutma hem de elektrik yalıtımı sağlayan berilium oksit kompozit

Sıcaklık alayı seçimi, termal gereksinimleri, bütçe kısıtlamalarını ve mekanik özellikleri dikkatlice göz önünde bulundurmayı içerir.zorlu senaryolar bakırın primini haklı çıkarabilirElmas ve kompozit çözümler aşırı termal zorluklar için özel seçenekler olarak kalmaktadır.