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什么才是打造散热器的最佳材料?

PCSHOW.net 作者:微型计算机 2008-04-18

        作为电脑的大脑,CPU是我们需要着重保护的部件。这个主要由沙子制造的小块块在运行时会发出极大的热量,因此散热器和散热风扇是必不可少的。今天我们要说的,就是这个散热器。

        市场上的散热器有很多种,外型颜色各异,但最基本的是,这玩意的材质不是铜就是铝,再不就是两者都有。那么,问题是,铜和铝,哪一种更适合做成散热器呢?

CPU是怎么发热的?

        要想了解这个问题,我们首先就要了解CPU是如何变热的。现在的CPU设计得越来越复杂,其中的电路总长度相比最初的CPU有极大的增加。这意味着,如今的CPU需要更多的电流才能驱动。在CPU通电的瞬间,所有的电路都要参与工作,需要很大的启动电流,而如此多的电能,都要转换为热能排放出去。Intel最新的ATX12V 2.3电源供应规范相对于2.2版本提高了瞬间输出电流的要求,说明今后的CPU在启动时散发的热量会更加惊人。这就要求散热器能迅速带走CPU的热量,避免热量堆积。而在CPU运行时,CPU的热量散发没有刚启动时那么剧烈了,但热量的散发会一直持续。这时需要散热片有足够大的比热容,能够吸收大量热量并降低温度的上升,才能保证热量一直从温度较高的CPU传递到温度较低的散热片。

铜的?铝的?

        由以上的分析可以知道,CPU的散热器首先需要快速传递热量。根据热传导的基本公式“Q=K×A×ΔT/ΔL”(其中Q代表热量,也就是热传导所产生或传导的热量,K为材料的热传导系数,A代表传热的面积或是两物体的接触面积,ΔT代表两端的温度差,ΔL则是两端的距离),我们可以看到,要提升传热的量Q,则需要提升与之成正比的K、A、ΔT,或者是减少ΔL的数值。对于CPU散热器而言,ΔL是恒定的,而A再大也不能大过CPU顶盖的面积,能够让我们动手脚的就只有K了。金属材料的导热系数是恒定的,纯铜的导热系数约390-402W/m-k,银和铝分别在420W/m-k和220W/m-k左右。因此从传热速度来看,铜相比铝提高了至少70%,当然是一个更好的选择。

        不过,传热效率更高的铜也更容易达到较高的温度,铜的比热容为0.39J/kgK,而铝的比热容为0.9J/kgK,也就是说,要让铜材料达到同样的温度,只需要铝材料不到一半的热量。这意味着,铜材料制造的散热器所能存储的热量比铝制散热器要少。看来,无论是纯铜还是纯铝,都不是制造散热器的最佳选择。好的散热器怕是得铝壳铜芯才行。

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