Die Wahl des Wärmematerials des CPU-Kühlkörpers
Funktionsprinzip des CPU-Kühlkörpers:
Nehmen wir als Beispiel den Downwind-Kühlkörper von Intel. Der gelbe Kreis an der Unterseite des Kühlkörpers besteht aus Kupfer. Es steht in direktem Kontakt mit der CPU. Durch die Eigenschaften der leichten Wärmeleitung von Metall kann die von der CPU erzeugte Wärme schnell abgeführt werden, so dass die Wärme an die umliegenden Kühlrippen weitergeleitet werden kann und diese dann in großflächigem Kontakt mit der Luft stehen können die hilfe der fan, um die wirkung der wärmeableitung.
Eigenschaften von Kupfer- und Aluminiumwerkstoffen:
Die meisten Kühlkörper bestehen aus Kupfer oder Aluminium. Ist Kupfer oder Aluminium besser? Normalerweise müssen wir die beiden physikalischen Eigenschaften seines Materials betrachten: Wärmeleitfähigkeit und spezifische Wärme.
Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer beträgt bei Raumtemperatur 401 W/MK; Aluminium hat einen Wert von 237 W/M K. Je höher die Zahl, desto besser ist die Wärmeleitung. Daher ist die Wärmeleitungswirkung von Kupfer fast doppelt so hoch wie die von Aluminium. Die spezifische Wärme von Kupfer beträgt 0.385 J / GK; Die spezifische Wärme von Aluminium beträgt 0,897 J/g K. Je kleiner die spezifische Wärme ist, desto leichter kann die Temperatur steigen oder fallen. Die spezifische Wärme von Kupfer ist etwa halb so groß wie die von Aluminium, sodass die Temperatur schneller sinkt und die Wärmeableitung effizienter ist.
Warum verwenden die meisten Heizkörper eine Mischung aus Kupfer und Aluminium?
1. Das gemischte Material aus Kupfer und Aluminium wird verwendet, da wir die Wirkung des Heizkörpers nicht einfach anhand der spezifischen Wärme beurteilen können. Die spezifische Wärme sollte unter der Voraussetzung des gleichen Gewichts verglichen werden. Die Dichte von Kupfer und Aluminium ist völlig unterschiedlich, das heißt, ihr Volumen ist bei gleichem Gewicht unterschiedlich, daher ist auch die Wärmeableitungsfläche unterschiedlich.
2. Unter Berücksichtigung des Volumens wird die spezifische Wärme durch die Wärmekapazität ersetzt. Die Dichte von Kupfer (8,9) ist mehr als dreimal höher als die von Aluminium (2,7), daher sollte zur Berechnung der Wärmekapazität die spezifische Wärme mit der Dichte multipliziert werden. Nach der Multiplikation ergibt sich, dass die Wärmekapazität von Kupfer 3,43 J/GV beträgt; Die Wärmekapazität von Aluminium beträgt 2,42 J/GV. Mit anderen Worten: Bei gleichem Volumen lässt sich Aluminium leichter abkühlen.
3. Die Wärmeleitung von Kupfer ist dreimal schneller als die von Aluminium, aber bei gleichem Volumen ist die Kühleffizienz von Aluminium 1,5-mal höher als die von Kupfer. Daher spielen sie ihre jeweiligen Vorteile voll aus. Als Basis für den Kontakt mit der CPU wird Kupfer mit schnellerer Wärmeleitung verwendet, um die Wärme schnell abzuleiten. Als Kühlerlamellen wird schneller abkühlendes Aluminium verwendet, um die Wärme schnell abzuleiten.
Bei CPU-Kühlkörpern haben Kupfer und Aluminium ihre eigenen Vorteile. Kupfer leitet Wärme schnell und Aluminium kühlt schnell ab. Daher verfügen die meisten Kühlkörperkühler, die wir sehen, einschließlich Tower-Kühlkörper, über ein Design mit Kupferboden und Aluminiumlamellen, wodurch die Wärmeableitungseffizienz der CPU maximiert werden kann.
