O que é um dissipador de calor de alumínio?
O dissipador de calor de alumínio é um dos dissipadores de calor mais utilizados. É um dispositivo de dissipação de calor utilizado em equipamentos electrónicos e outras aplicações sensíveis ao calor. A sua principal função é reduzir a temperatura das fontes de calor (como circuitos integrados, processadores, LEDs, etc.) através da absorção e condução de calor.
Os dissipadores de calor de alumínio são amplamente utilizados porque o alumínio tem muitas propriedades adequadas para aplicações de dissipação de calor. Em primeiro lugar, o alumínio tem uma condutividade térmica mais elevada. Embora a sua condutividade térmica seja cerca de metade da do cobre, o alumínio custa menos e é mais leve. Em comparação com o cobre, o alumínio para dissipadores de calor pode ser utilizado em ambientes húmidos ou agressivos. O alumínio é relativamente simples de processar e fabricar, e pode ser fornecido numa variedade de formas e tamanhos para satisfazer diferentes necessidades de arrefecimento.
How Does Aluminum Heatsink Work?
The working principle of aluminium radiator is based on the physical principles of heat conduction and natural convection.
O dissipador de calor de alumínio utiliza as propriedades de elevada condutividade térmica do alumínio metálico para conduzir rapidamente o calor da superfície do dispositivo eletrónico para a superfície do dissipador de calor. Os dissipadores de calor de alumínio têm normalmente muitas alhetas, que são utilizadas para aumentar a área de superfície para uma melhor dissipação do calor. Uma vez que o calor é conduzido para a superfície do dissipador de calor de alumínio, o processo seguinte consiste em dissipar ainda mais o calor através da convecção natural. Quando o calor na superfície do radiador excede a temperatura ambiente, o ar é aquecido e sobe, formando um gradiente de temperatura. Esta diferença de temperatura provoca o movimento do ar, conhecido como convecção natural. Através da convecção natural, o ar quente é substituído por ar ambiente mais frio, dissipando rapidamente o calor.
Nalguns casos, o dissipador de calor de alumínio pode também ser combinado com ventoinhas ou outros dispositivos de arrefecimento para aumentar a dissipação de calor. Estes dispositivos de arrefecimento podem melhorar ainda mais o fluxo de ar, proporcionar uma maior área de superfície para a dissipação de calor e aumentar a eficiência da dissipação de calor.
Quais são as vantagens do dissipador de calor de alumínio?
- Leveza: Devido às características de leveza do materiais em liga de alumínio, aluminium heat sink are lighter than traditional copper radiators, which can reduce the overall weight of the equipment.
- High heat dissipation efficiency: Aluminum alloy heat sink have excellent heat dissipation performance. Compared with traditional copper radiators, they have higher heat dissipation efficiency and can dissipate heat faster.
- Simple manufacturing process: The manufacturing process of aluminum heat sink is relatively simple, the production cost is low, and large quantities of products can be produced more cheaply.
- Good corrosion resistance: Aluminium alloy heat sink has excellent oxidation resistance and anti-corrosion properties, and are not prone to rust or oxidation problems after long-term use.
Que ligas são normalmente utilizadas em dissipadores de calor de alumínio?
As ligas normalmente utilizadas para dissipadores de calor de alumínio incluem as seguintes:
Série de ligas de alumínio: 6061 e Alumínio 6063 são um dos materiais de radiadores mais utilizados. Têm boa trabalhabilidade, força e resistência à corrosão. Liga de alumínio 6061 é normalmente utilizado para radiadores com requisitos de elevada resistência, enquanto a liga de alumínio 6063 é adequada para aplicações que requerem um melhor desempenho de dissipação de calor e um excelente aspeto.
Alumínio puro: Alumínio puro (alumínio 1050, alumínio 1060(liga de alumínio, etc.) é frequentemente utilizado em dissipadores de calor para aplicações de baixa potência e produtos sensíveis ao preço. O alumínio puro tem boa condutividade térmica e condutividade térmica, mas a sua resistência relativa é baixa.
Liga de alumínio: Algumas outras ligas de alumínio comuns incluem Alumínio 3003alumínio 3004 e alumínio 3005. Estas ligas oferecem uma elevada resistência à corrosão e uma boa soldabilidade, o que as torna adequadas para muitas aplicações comuns de dissipadores de calor.
Aluminum silicon alloys: alumínio silício alloys are commonly used in high-performance heat sinks, especially in the automotive and aerospace fields. Silumin alloy improves the strength and wear resistance of the material by adding silicon element while maintaining good thermal conductivity.
Como classificar os radiadores de alumínio?
Com base no método de fabrico dos radiadores de alumínio, podemos dividir os radiadores de alumínio nestas cinco categorias: radiadores de alumínio fundido, radiadores de alumínio perfilado, radiadores de alumínio composto, radiadores de alumínio composto de cobre e alumínio e radiadores de alumínio composto de aço.
Dissipador de calor por extrusão de alumínio:
Matérias-primas de produção: Adotar o processo de fundição sob pressão, utilizando a liga de alumínio como principal matéria-prima. As ligas de alumínio normalmente utilizadas incluem ADC12, A380, etc.
Main uses: Aluminum extrusion heat sinks are commonly used in automobiles, mechanical equipment, electronic products and other fields. They usually have strong durability, high thermal conductivity and good air circulation, and are suitable for various high temperature and high pressure environments.
Radiador de perfil de alumínio:
Production raw materials: Made of aluminum profiles. Commonly used aluminum alloy profiles include aluminum 6061, aluminum 6063, etc.
Main uses: Radiator aluminum profile is commonly used in electronic equipment, LED lamps, solar products and other fields. They have good heat dissipation performance, large heat dissipation area and light weight, and can be widely used in small spaces or situations where efficient heat dissipation is required.
Dissipador de calor em alumínio composto:
Matérias-primas de produção: Feito de material de alumínio e outros materiais, tais como cobre, liga de alumínio, etc.
Principais utilizações: Os radiadores de alumínio composto são frequentemente utilizados em sistemas de arrefecimento de motores de automóveis e em equipamento eletrónico de potência para dissipação de calor. A sua vantagem estrutural reside nas vantagens complementares do alumínio e de outros materiais, tais como a combinação de uma condutividade térmica superior e uma boa resistência à corrosão.
Dissipador de calor composto de cobre e alumínio:
Materiais: Fabricado em cobre e alumínio.
Utilizações principais: Os dissipadores de calor compósitos de cobre-alumínio são frequentemente utilizados em equipamento eletrónico topo de gama, energia solar e outros domínios. O cobre tem uma boa condutividade térmica, enquanto o alumínio tem uma densidade mais baixa e uma boa processabilidade. Os dissipadores de calor compósitos de cobre-alumínio combinam as vantagens de ambos os materiais e têm uma excelente eficiência de condução de calor e resistência à corrosão.
Radiador em aço, alumínio e compósito:
Materiais de produção: Composto de dois materiais: aço e alumínio.
Utilizações principais: Os radiadores compostos de aço-alumínio são utilizados principalmente em automóveis, máquinas e equipamentos e outros domínios. O radiador composto de aço-alumínio combina as vantagens dos materiais de aço e alumínio, tem boa resistência e durabilidade, e tem um elevado desempenho de dissipação de calor.
Dissipador de calor de cobre versus alumínio: Qual é o melhor?
| Material | Condutividade térmica(W/m.K) | Específico Hcomer Capacidade(KJ/kg.K) | Densidade(g/cm3) |
| Cu | 401 | 386 | 8.9 |
| Al | 237 | 900 | 2.7 |
It can be seen from the table parameters that the thermal conductivity coefficient of copper is about 1.69 times that of aluminum. Therefore, when copper and aluminum are used to make a radiator with the same cross-sectional area, pure copper can take away more heat per unit time than pure aluminum. “Copper is more efficient than alumínio puro.” Aluminum absorbs heat quickly.” The specific heat capacity of copper is smaller than that of aluminum. If copper lowers its temperature by 1 degree, it should dissipate less heat than aluminum. So, does copper really dissipate heat faster than aluminum?
No, the density of copper is 8.9kg/m3, while that of aluminum is only 2.7kg/m3, which is close to 3.3 times that of aluminum. Therefore, when making a heat sink of the same volume, copper will be nearly 3.3 times larger than aluminum in terms of mass. Pure copper The heat capacity of the material is still nearly half greater than that of pure aluminum. As the heat capacity increases, heat dissipation becomes slower. Through the explanation of the above theory, “copper does not dissipate heat as quickly as aluminum.” This theory can be used when choosing a radiator. If you choose a pure copper radiator, you should choose a fan product with a higher speed and larger air volume to avoid the copper heat being unable to dissipate and creating a heat dissipation bottleneck.
A parte da dissipação de calor é mais complicada. Pessoalmente, penso que as vantagens do alumínio residem nos seguintes aspectos:
1. Barato, de baixa densidade, fácil de processar, a dureza da liga de alumínio é muito melhor do que a do cobre puro e proporciona a maior área de dissipação de calor dentro do intervalo que a placa-mãe/prendedor pode suportar (a área de dissipação de calor deve ser 100% para a velocidade de dissipação de calor) maior impacto)
2. O mesmo volume de cobre absorve o mesmo calor e a temperatura aumenta lentamente. Isto também faz com que a diferença de temperatura entre o cobre e o ambiente circundante seja baixa, o que não favorece a libertação mais rápida de calor. O cobre conduz o calor rapidamente, tem um custo elevado e uma entalpia térmica elevada. Simplificando, o próprio cobre transfere calor rapidamente, mas a velocidade a que este é transferido para outra substância é questionada.
