whg8633 发表于 2009-6-19 11:19

导热问题之争

有帖子对手电外壳材料是用铜(黄铜(是由铜和锌所组成的合金,冷、热态下的压力加工性能相当好,适合压力加工)和紫铜(电解的高纯度铜))好,还是用铝合金好,争论了很长时间。
下面我用空调的散热系统的材料选择使用以及模型用的高速运转,工作条件苛刻,寿命奇短的航空模型发电机的合金使用来通俗易懂的说明材料的散热性能:
金属的热传导系数表:
银 429、铜 401、金 317、铝 237、铁 80、锡 67、铅 34.8
银热传导系数比较好,但缺点就是价格太高,纯铜散热效果则次之,但已经算是非常优秀的了。不过铜也有缺点:造价高、重量重、不耐腐蚀等。所以现在大多数散热片都是采用轻盈坚固的铝材料制作的,其中铝合金的热传导能力最好,好的风冷散热器一般采用铝合金制作。至于铜,目前市场上也出现了纯铜的散热器,铜的导热性能比起铝要快的多,但铜的散热没有铝快,铜可以快速的把热量带走,但无法在短时间内把本身的热量散去,另外铜的可氧化性是铜本身最大的弊病。当铜一旦出现氧化状态,从导热和散热方面都会大大的下降。
从对比上看,最好的散热材料也并不是铝材。铜和铝的对比中形成了一种新型的工艺——铜铝结合。所谓的铜铝结合就是把铜和铝用一定的工艺完美的结合到一块,让铜快速的把热量传给铝,再由大面积的铝把热量散去,这不但增充了铝的导热不及铜,还弥补了铜的散热不如铝,有机的结合从而达到急速传热快速散热的效果。
这个材料的选择在新式的空调散热器上的应用就很能说明问题,缺陷就是用传统的焊接、连接不是很好处理,连接部位的可靠性还有待提高。再就是会在消费者心目中造成偷工减料的印象。还有,在国内比较先进的模型用发动机,四川雅安升达出厂的GMS系列模型引擎,在外壳铸造上就是使用的铜铝合金,也是为了减轻重量和提高风冷散热的效果。
当然以上说的都是依赖自身传导以及外界自然或者强制风冷散热的被动冷却系统。
最后,说到散热,终极的散热系统--热管系统,热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被应用在宇航(迅速平衡宇航飞行器的对日面和背日面的温差,避免外壳因巨大温差而损坏)、军工等行业,自从被引入民用的散热器制造行业(现在的高端的CPU和显卡散热部件基本采用热管系统),使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
现在,随着热管的批量应用和生产,价格已经是一个可以广泛接受的范围,对于手电这个小众市场,要有足够的量产才可以显著降低价格,目前还不太现实,还有,手电更主要的是提高发光体的光效而不是提高散热效率,呵呵!
好了,零零散散说了这些,不是很系统,希望大家耐得住性子看完,不足部分,谢谢各位专业班子的兄弟补充和广泛开展讨论,欢迎拍砖{:1_217:}

brucejiang 发表于 2009-6-19 11:23

对于手电这点热量来说,铝合金完全满足需求,当然,用黄铜显得高档一点,也美观一些

whg8633 发表于 2009-6-19 11:27

黄铜只是冷、热态下的压力加工性能相当好,适合压力加工,外观比较美观和给人感觉较好,散热并不是其强项。

glyzzz 发表于 2009-6-19 11:31

用铜电路仓,铝外壳就很好了.

glyzzz 发表于 2009-6-19 11:31

用铜电路仓,铝外壳就很好了.

SamFan 发表于 2009-6-19 11:39

用铜电路仓,铝外壳就很好了.
glyzzz 发表于 2009-6-19 11:31 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

{:1_231:} {:1_231:}

starriver2002 发表于 2009-6-19 11:42

陈满神 发表于 2009-6-19 11:44

zjw631114 发表于 2009-6-19 11:50

fuj7982 发表于 2009-6-19 11:50

缺陷就是用传统的焊接、连接不是很好处理,连接部位的可靠性还有待提高-----瑟格芒邦

whg8633 发表于 2009-6-19 11:52

哪位上个试验数据说明最好

whg8633 发表于 2009-6-19 11:54

唉,为什么总有人喜欢想当然的乱说呢?
1、“其中铝合金的热传导能力最好”,这个结论的依据是什么?铝合金的种类非常多,但就导热系数来说都不如纯铝高,采用铝合金是因为铝合金的加工性能好,纯铝加工性能很差。
...
陈满神 发表于 2009-6-19 11:44 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

哥们很专业,学习了{:1_270:}

dttfz 发表于 2009-6-19 11:59

不懂,还是觉得铜的好

哈哈猫驴 发表于 2009-6-19 12:04

knot 发表于 2009-6-19 12:09

本帖最后由 knot 于 2009-6-19 12:12 编辑

唉,为什么总有人喜欢想当然的乱说呢?
1、“其中铝合金的热传导能力最好”,这个结论的依据是什么?铝合金的种类非常多,但就导热系数来说都不如纯铝高,采用铝合金是因为铝合金的加工性能好,纯铝加工性能很差。
...
陈满神 发表于 2009-6-19 11:44 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

就散热器来说。铝合金,铝嵌铜复合,铜。做成散热器看谁的性能好。这个要看整体设计。有些纯铜的散热器反而没纯铝或者铝嵌铜复合的好。有些看似牛X的设计。反而热阻是最大的。

补充下:
结论来源自国外硬件站对各种CPU散热器的评测数据。

knot 发表于 2009-6-19 12:15

导热和散热还是两个概念,铜的导热确实比铝好,但是散热怎么样还要具体看物理特征,要不散热器都做成翼状的,就是为了增大和空气的接触面积,更好的散热 ...
哈哈猫驴 发表于 2009-6-19 12:04 http://www.shoudian.org/images/common/back.gif

Zalman有几款做成翼状的铜散热器。热阻比普通铝合金散热器还高... 囧

海天 发表于 2009-6-19 13:09

8楼比LZ更专业,学习了

ldch 发表于 2009-6-19 13:27

8# 陈满神

   满神一出,问题迎刃而解。
   哎,世间之所以颇多争吵,就在于很多人其实不明白

xxc3235797 发表于 2009-6-19 13:47

想办法把 电筒的散热部的散热沟槽 做的 尽量密 尽量深 来加大 散热部与空气接触的面积
就能解决散热问题
老周的M8X比M3投射距离 稍好一点点 但8X的对散热性能的升级和领悟却比M3好太多了

snakebaby 发表于 2009-6-19 13:48

导热不是问题 问题是怎样能跟好的导热
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