散热器常见的三种结构
散热器是一种重要的装置,其主要功能是将机械或其他设备在工作过程中产生的热量及时转移,以避免影响其正常工作。散热器的类型多种多样,包括风冷、热辐射散热、热管散热器、液冷等。
在探讨散热器的原理之前,我们需要先了解热学中的热量传递方式。导热、热对流和热辐射是常见的三种热量传递方式。导热是指化学物质自身或与物质接触时,动能的传送。热对流则是指流动性液体(气体或液态)将热量带走的热对流方式。而热辐射则是通过线辐射源传送热量,例如我们常见的太阳辐射。在实际应用中,这三种散热方式并不是独立的,而是同时发生并共同作用的。
大多数散热器都主要依赖这三种热对流方式进行散热。以CPU散热器为例,其通过导热将CPU表面的热量传递给散热片,然后通过热对流将散热片上的热量带走。具体来说,散热风扇产生的气流通过热对流将CPU散热片上的热量带走;主机箱内的气体流动性也将CPU散热片周围的热量带走,直到主机箱外。还存在热辐射的方式带走热量。
散热器的散热效率与其关键参数密切相关,如散热器原材料的热传导率、散热器材料和散热物质的热容以及散热器的有效散热面积等。
根据散热器带走热量的方式,可以将其分为积极散热和处于被动散热。积极散热通常采用风冷式散热器,而处于被动散热则常用的是散热片。进一步细分散热方式包括风冷式、热管、热辐射、液冷等。
关于各种散热方式的具体特点如下:
1. 风冷式散热是最常见的,且较为简单,主要是利用风扇带走散热器所吸收的热量。其具有价格相对较低、安装方便等优势,但对环境依赖性较高,例如气温上升或CPU超频时其散热性能可能会受到影响。
2. 热管是一种具有极高传热性能的换热元器件。它利用封闭式真空电磁阀内的液态的蒸发与冷凝来传递热量,具有诸多优势,如传热性高、等温性好、可长距离热传导等。
3. 热辐射涂料是一种可以提高物体表面散热效率、降低物体温度的特种涂料。它能够通过热辐射将热量散发出去,从而在高温环境中保持物体的温度稳定。石墨烯热辐射散热涂料是其中的一种,具有自洁性、性、防水性、防火性等特点。
合肥微晶材料科技专门研发了一款耐高温热辐射涂料/散热涂料。该涂料涂装薄、形成的涂膜稳定性好,可在高温环境中长期使用,并显著提高部件的散热性能、耐腐蚀性和耐高温性能。
散热器的工作原理和类型多种多样,选择合适的散热器需要根据具体应用场景和需求进行考虑。