A escolha do material térmico do dissipador de calor de resfriamento da CPU

Princípio de funcionamento do dissipador de calor da CPU:

Tomando como exemplo o dissipador de calor downwind da Intel. O círculo amarelo na parte inferior do dissipador de calor é feito de cobre. Está em contato direto com a CPU. Através das características de fácil condução de calor do metal, o calor gerado pela CPU pode ser rapidamente retirado, de modo que o calor possa ser transmitido para as aletas de resfriamento circundantes, e então as aletas podem estar em contato com uma grande área com o ar e a ajuda do ventilador, de modo a conseguir o efeito de dissipação de calor.

Características dos materiais de cobre e alumínio:

A maioria dos dissipadores de calor é feita de cobre ou alumínio. O cobre ou o alumínio são melhores? Normalmente, temos que observar as duas propriedades físicas do seu material: condutividade térmica e calor específico.

A condutividade térmica do cobre à temperatura ambiente é 401 w/MK; O alumínio tem 237 w/M K. Quanto maior o número, melhor será a condução de calor. Portanto, o efeito de condução de calor do cobre é quase o dobro do alumínio. O calor específico do cobre é 0,385 J/GK; O calor específico do alumínio é 0,897 J/g K. Quanto menor for o calor específico, mais fácil será a temperatura subir ou descer. O calor específico do cobre é cerca de metade do do alumínio, por isso a temperatura cai mais rapidamente e a dissipação de calor é mais eficiente.

Por que a maioria dos radiadores usa uma mistura de cobre e alumínio?

1. O material misto de cobre e alumínio é usado porque não podemos avaliar o efeito do radiador simplesmente pelo calor específico. O calor específico deve ser comparado na premissa do mesmo peso. A densidade do cobre e do alumínio é completamente diferente, ou seja, seu volume é diferente sob o mesmo peso, então a área de dissipação de calor também é diferente.

2. Levando em consideração o volume, o calor específico é substituído pela capacidade calorífica. A densidade do cobre (8,9) é mais de três vezes maior que a do alumínio (2,7), portanto o calor específico deve ser multiplicado pela densidade para calcular a capacidade térmica. Após a multiplicação, o resultado é que a capacidade térmica do cobre é 3,43 J/GV; A capacidade térmica do alumínio é 2,42 J/GV. Em outras palavras, sob o mesmo volume, o alumínio é mais fácil de resfriar.

3. A condução de calor do cobre é três vezes mais rápida que a do alumínio, mas sob o mesmo volume, a eficiência de resfriamento do alumínio é 1,5 vezes maior que a do cobre. Portanto, eles aproveitam ao máximo suas respectivas vantagens. O cobre com condução de calor mais rápida é usado como base em contato com a CPU para conduzir o calor rapidamente; O alumínio de resfriamento mais rápido é usado como aletas do radiador para remover rapidamente o calor.

Para dissipadores de calor de CPU, o cobre e o alumínio têm suas próprias vantagens. O cobre conduz o calor rapidamente e o alumínio esfria rapidamente. Portanto, a maioria dos coolers de dissipador de calor que vemos, incluindo dissipadores de calor em torre, adotam o design de fundo de cobre mais aletas de alumínio, o que pode maximizar a eficiência de dissipação de calor da CPU.