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散热器的鳍片:

频率决定性能时代!风冷散热技术解析

CNET中国.ZOL 作者:中关村在线 M豆 【原创】 2006年04月21日 06:26 评论

风冷散热器主要组成部分――散热鳍片:

a散热鳍片的概念

  散热鳍片其实就是一个被动的热交换体,这个热交换体一共分为两个面,第一个面(与CPU接触)一般打磨越平滑,和CPU底部接触面就越充分,散热效能就越高,第二个面(与风扇连接)是其风冷散热器的散热片与风扇所吹出的气流和其散热片一起产生的热流。

b材料的导热系数

  通过下面这张图表我们可以看到,银是最好的传导媒体,很多工业用的闭合开关会采用银点,但若应用与目前的散热器领域成本太高,即使有此类散热产品,恐怕也是天价。而铜纯铜材料导热率与纯度99.9%银导热率非常接近,但成本却相差几十倍,全铝的导热率位居第三,材料的价格大约为纯铜的一半,这也是全铜和全铝材料在散热领域应用较广泛的主要原因。


材料

导热率

材料

导热率

银 99.9%

411 W/m.K

纯铝

237 W/m.K

硬铝 4.5%Cu

177 W/m.K

6061 型铝合金

155 W/m.K

纯铜

398 W/m.K

1070 型铝合金

226 W/m.K

铸铝 4.5%Cu

163 W/m.K

1050 型铝合金

209 W/m.K

315 W/m.K

6063 型铝合金

201 W/m.K

Mg,0.6%Mn

148 W/m.K

青铜 25%Sn

26 W/m.K

c 常用散热鳍片及材料

散热鳍片从材料上可分为:
全铝(散热鳍片采用铝质材料)
全铜(散热鳍片采用铝铜材料)
半铜半铝(很多结构的散热器都采用半率半铜的材料,如AVC插齿工艺的产品,热管散热产品,还有很多厂商常提到的太阳花工艺的产品等)
贴铜(散热器低部镶薄铜片很多没经验的DIY玩家会误以为是镶铜)
散热鳍片从工艺上可分为:切割、挤压、插齿、回流焊接以及目前比较畅销的热管散热器。

常用散热鳍片工艺

  散热鳍片从工艺上可分为:切割、铆合、插齿、回流焊接以及目前比较畅销的高塔热管散热器。目前市场主流的散热器鳍片在外形上都是标准的四边形,但也有部分产品拥有自己独特的外形,其中有以韩国思民为代表的圆形散热器,还有以Tt为代表的塔式散热器。
 
铆合散热鳍片工艺

  相对其它形式的制造工艺而言,铆合工艺要简单不少所以目前国内很多中小散热器品牌都推出对应产品。由于圆形散热器的体积通常较大,所以它在给CPU进行散热同时还会给主板周边电路进行散热。不过,因为圆形散热器的风扇大多采用内嵌设计从而导致用户自行更换起来有很大难度。
 
Tower散热器

  目前市场上另一主流势力便是塔式散热器,在众多厂家中当数Tt推出的此类产品最多。塔式散热器在材料上毫无以外都利用了导热能了超强的热导管,在吸热底部上清一色采用了全铜材料,而在散热鳍片上部分厂家采用全铜设计也有部分厂家采用全铝设计。这样设计的原理是,首先全铜的吸热底部将CPU的热量导出然后通过热导管将热量迅速传导到散热鳍片上最终散出。从原理上,大家可以看到采用了热管技术的散热器热量都需要经过几次传导才能散出,正因如此在不同材料之间的热阻大小便会对散热器整体性能有着直接影响。
 
回流焊结

  其实,不仅是塔式散热器会受到热阻的影响,其它只要涉及到两种不同材料结合的散热器就会面对热阻问题。诸如大家常见的:插齿工艺、回流焊接等工艺,无一例外都会牵扯到热阻问题。这里我们建议大家在选择时,还是尽可能选择那些知名品牌的产品。毕竟,大品牌的产品无论是在设计还是在做工用料上都要好得多。
 
ALPHA 8045

  为了降低风扇的转速,加大散热面积是一个非常好的方法。目前,很多静音散热器也是通过这种方法来实现静音目的。不过在加大散热面积上各家也有不同的招式,我们常见到加大散热器方法就是厂家加大散热器的体积,但也有部分厂家是通过在单位面积内加大散热面积来实现,这种散热器的代表当数日本ALPHA系列。著名的ALPHA 8045就是在体积没有增大情况下,通过添加更多的六棱散热柱来实现增大散热面积。面对这种散热器,我们在风扇搭配上建议大家选用抽风式散热结构,因为这将有利于热空气的排出。

风扇连接部位

  看过了静音风扇、了解了静音散热器的散热鳍片,接下来我们要看的是经常被大家忽略的地方——风扇与散热鳍片的连接方式。由于散热风扇在高速工作中不可避免的会产生一定震动,如果此时风扇是通过螺丝直接与散热鳍片固定,那么因震动而产生噪音就是不可避免的。或许有的朋友会说:“我的散热器就是直接用螺丝,但并没有发现噪音呀。”其实这仅仅是一个时间问题,起初风扇的震动还不能影响到与散热鳍片的连接,但经过长时间的工作后问题就会慢慢暴露出来。
 
减震胶柱

  为了解决震动的问题,众多散热器厂家纷纷拿出了自己的对策。其中,最为常见的方法就是在风扇和散热鳍片之间添加减震材料。

附加功能 多功能扣具 风扇转速调节

  多功能扣具的套件的出现,不但增强散热器的可升级性能,满足了不同平台用户的需求,而且还为赢得更多时市场份额增加了筹码,可谓一举多得。而为了使自家的产品具备高散热性能与静音兼备的优势,目前很多中高档风冷散热器都附带了风扇转速调节装置。在调节方式上,主要分为自动调节以及手动调节。其中自动调节是指,配合与其匹配的平台使用,风扇会根据环境温度以及CPU的负载程度来进行自动调节。而手动调节,则是用户根据自己需要通过调速器来进行手动控制转速。因为CPU耐温程度往往会高于温控风扇的设置点,所以手动调节比较适合注重静音的用户。

总结

  05年底英特尔全新制成的65纳米CPU以发布,在2006下半年就会大量的出现在零售市场,06年中旬AMD的AM2接口的处理器也将发布。而有着价格性能优势的风冷散热器,在近几年仍然是出货最多的产品。这无疑会给更多散热厂商带来商机,同时也会给厂商在散热技术以及市场份额方面带来更多挑战。只有不短创新,另自己的产品在性能,特色以及服务上处于领先地位才能步步为营,才能赢得更多用户的认可。
全文完

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