散热器
散热器是一种传递热量的被动热交换器。散热器通常是一种金属部件,可以连接到以热量形式释放能量的设备上,目的是将热量散发到周围的流体中,以防止设备过热。
在许多应用中,设备是电子元件(例如:CPU、GPU、ASIC、FET 等),周围的流体是空气。设备通过传导将热量传递到散热器。散热器传热的主要机制是对流

两种不同类型的对流
自然对流 - 一种传热方法。不受外界因素影响。流体中分子的这种运动是由于同一流体不同区域的密度不同。流体受热时密度会降低,反之亦然。
强制对流 - 一种利用外部手段影响流体运动的传热方法。其中,泵、风扇、抽吸装置等外部源可用于产生流体运动。
散热器的设计目的是显著增加固体和流体之间的接触表面积,从而增加热传递的机会。

散热器结构
散热器的设计有很多种,但通常由一个底座和许多附在该底座上的突起组成。底座是与要冷却的设备连接的部分。热量通过底座传导到突起中。
散热器材料
散热器通常由铜或铝制成。铜具有非常高的导热性,这意味着通过铜散热器的传热率也非常高。铝的导热性虽然低于铜,但仍然很高,并且具有成本更低、密度更低的额外优势,因此非常适合重量是主要考虑因素的应用。

(铜散热片)

(铝制散热器)
散热器制造方法
根据所需的性能、成本和体积,散热器可以采用多种制造方式。这些方式包括:
机械加工——使用 CNC 机器切割金属
挤压 - 加热金属并将其推入模具
锻造——金属被加热并通过加压成型
冲压 - 切割金属翅片,然后焊接到底座上
削边 - 使用刀片切割并向上推单块金属
对于更复杂的热问题,可以在散热器组件内使用热管和蒸汽室。这些设备是密封的物体,内含流体(通常是水),利用流体相变期间释放的热量,与相同几何形状的固体金属物体相比,其导热性大大提高。

(CNC加工散热器)

(铝挤散热器)

(冷锻散热器)

(削去鳍片的散热器)

(热管散热器)
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