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对于铜吸热快铝散热快的说法的个人看法

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“铜吸热快铝散热快”的错误说法长久流传让我有些百思不得其解

文字较多,先说总结:
同样重量的铜铝散热器,铝制的好;
同样体积的铜铝散热器,铜制的好。

关于铜吸热快散热慢这个说法得到不少朋友的质疑,认为比热容代表了吸/放热速度,吸热速度放热速度应该一样才对
但是实际并不是这么简单

首先我们来看比热容
比热容的意思是,单位质量物质的热容量,即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。通常用符号c表示。
换句话说,就是单位质量的物体提升1度需要多少热量,而我们知道,根据傅立叶定律,温差越大,物体间的热传递速度越快

铜的比热容是0.39×103J/(kg·℃),
铝的比热容是0.88×103 J/(kg·℃)

铜的密度,是8.9g/cm^3,单位体积的热量存储能力(热能/(体积*温度))是0.39*8.9=3.471
纯铝的密度,是2.7g/cm^3,单位体积的比热容是0.88*2.7=2.376

上述数字代表了物体的储热能力,越大,其吸收/放出同样的热量上升/虾酱的温度越慢

分开看散热器的吸热散热两方面:
我们可以认为,处理器的热量产生速率是固定的.

对于散热器的吸热部件来说,铜跟铝相比有个先天的优点:热传导效能为412w/mk,比铝的226w/mk提高了将近1倍,这意味着同样的接触面积同样的横截面机,铜内的热量传递的比铝块的多.

而另外1方面,吸热部件的有效体积是非常有限的,这种情况下,同体积下比热大的铜就占优了,因为大的热量存储能力意味着其温度变化相对较慢,利于维持其相对于处理器的低温,制造与处理器间的温差,将热量第一时间从处理器转移走而不至于使其过热死机(根据傅立叶定律,温差越大热传导速度越快)


“铜吸热快,铝散热快,这是在同等质量的铜和铝之间来比较才有的结论
请注意:“同等质量”
一个一公斤铝制造的散热器比一公斤铜制造的散热器体积大多少?

铜的密度是8.9kg/m3,铝是2.7kg/m3,所以在同等面积下的铜吸热快,同等质量下散热相比铝慢。


主动散热全铜好,被动散热铜加铝好

简单明了,但总觉得还是要补充一下
1,重量相同,散热器形状肯定不一样,此时散热面积是关键,同样重量的散热器,铝的做成方块的肯定不行。
2,同样外形结构的散热器,铜的热的慢,CPU热量突变时温度变化慢,热传导能力强导致各个远端的温度较高,与空气对流效率更好,铜的好。


CPU与散热器之间,主要是热传导,散热器于空气之间,主要是强制对流。随便套几个公式上去都能得出正确的结论。强制对流的情况下,材料不同对散热的影响几乎可以忽略。。。

铜的优势:更好的导热能力
铝的优势:单位体积更小的重量
结论:
1.相同外形相同构造的散热器在相同的环境下,铜稳赢
2.铝的比重优势可以在体积上发挥到极致——因为散热器重量不能无限增长,所以铝制散热器可以比铜巨型得多
但是不管哪种散热器,风冷散热器的有效散热面积才是根本
于是就出现了塞铜铝散热片的散热器,利用铜的导热能力把CPU的热量引出,然后利用铝的体积优势加大散热面积
而导热能力更强的热管的出现则不仅对铜的导热能力发出了挑战,更大的意义上就是让散热器摆脱CPU那丁点空间而转往高层发展
于是就形成了现在常见的“铜底——热管——铝散热片阵列”的结构的散热器

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