مواد حرارتی برای هیت سینک خنک کننده CPU
اصل کار هیت سینک CPU:
هیت سینک اینتل را به عنوان مثال در نظر بگیرید. دایره زرد رنگ در پایین هیت سینک از مس ساخته شده است. این در تماس مستقیم با CPU است. از طریق ویژگی های رسانش گرما آسان فلز، گرمای تولید شده توسط CPU را می توان به سرعت از بین برد، به طوری که گرما می تواند به پره های خنک کننده اطراف منتقل شود و سپس پره ها می توانند در سطح وسیعی با هوا تماس داشته باشند. کمک فن، به طوری که به اثر اتلاف گرما دست یابد.
ویژگی های مواد مس و آلومینیوم:
اکثر هیت سینک ها از مس یا آلومینیوم ساخته شده اند. مس بهتر است یا آلومینیوم؟ به طور معمول، ما باید به دو ویژگی فیزیکی ماده آن نگاه کنیم: هدایت گرمایی و گرمای ویژه.
هدایت حرارتی مس در دمای اتاق 401 w / MK است. آلومینیوم 237 w / M K است. هر چه این عدد بیشتر باشد، هدایت گرما بهتر است. بنابراین، اثر هدایت حرارتی مس تقریباً دو برابر آلومینیوم است. گرمای ویژه مس 0.385 J/GK است. گرمای ویژه آلومینیوم 0.897 J/g K است. هر چه گرمای ویژه کوچکتر باشد، افزایش یا کاهش دما آسانتر است. گرمای ویژه مس تقریباً نصف گرمای آلومینیوم است، بنابراین دما سریعتر کاهش می یابد و اتلاف گرما کارآمدتر است.
چرا بیشتر رادیاتورها از مخلوط مس و آلومینیوم استفاده می کنند؟
1. از مواد مخلوط مس و آلومینیوم استفاده می شود زیرا نمی توانیم تأثیر رادیاتور را صرفاً با گرمای خاص قضاوت کنیم. گرمای ویژه باید با فرض همان وزن مقایسه شود. چگالی مس و آلومینیوم کاملاً متفاوت است، یعنی حجم آنها در یک وزن متفاوت است، بنابراین منطقه اتلاف حرارت نیز متفاوت است.
2. با در نظر گرفتن حجم، گرمای ویژه با ظرفیت گرمایی جایگزین می شود. چگالی مس (8.9) بیش از سه برابر بیشتر از آلومینیوم (2.7) است، بنابراین برای محاسبه ظرفیت گرمایی باید گرمای ویژه را در چگالی ضرب کرد. پس از ضرب، نتیجه این است که ظرفیت حرارتی مس 3.43 J / GV است. ظرفیت حرارتی آلومینیوم 2.42 J / GV است. به عبارت دیگر، در زیر همان حجم، آلومینیوم راحت تر خنک می شود.
3. رسانش حرارت مس سه برابر سریعتر از آلومینیوم است، اما تحت همان حجم، راندمان خنک کننده آلومینیوم 1.5 برابر بیشتر از مس است. بنابراین، آنها به مزایای مربوطه خود بازی کامل می دهند. مس با انتقال حرارت سریعتر به عنوان پایه در تماس با CPU برای انتقال سریع گرما استفاده می شود. آلومینیوم خنک کننده سریعتر به عنوان پره های رادیاتور برای از بین بردن سریع گرما استفاده می شود.
برای هیت سینک های CPU، مس و آلومینیوم مزایای خاص خود را دارند. مس به سرعت گرما را هدایت می کند و آلومینیوم به سرعت خنک می شود. بنابراین، اکثر خنک کننده های هیت سینک که می بینیم، از جمله هیت سینک های برجی، از طراحی کف مسی به همراه پره های آلومینیومی استفاده می کنند که می تواند کارایی اتلاف حرارت CPU را به حداکثر برساند.
