散熱你真的懂嗎? 解析熱管散熱器原理

2020-12-20 中關村在線

1解析熱管散熱器原理

    散熱器是平臺中必不可少的,它可以幫助CPU達到涼爽的降溫效果,讓CPU運行更加穩定。往往玩家們都會使用帶有熱管的散熱器進行安裝,不同需求的玩家選擇的散熱器有所不同,隨之散熱器的熱管數量也會有所不同。有當單熱管的,有雙熱管也有8熱管的散熱器。這些散熱器的散熱效果並不相同,玩家們需要通過自己的需求選擇適合自己的產品。

    很多玩家都會說散熱器的熱管是用來傳導熱量的,將CPU的熱量通過鰭片進行吹風散熱。要想有更好的散熱效果,就需要散熱器的熱管數量達到一定數量,否則很難滿足玩家們的需求。那麼熱管到底如何散熱?今天編輯就待大家來看看。

2熱管散熱原理

    其實原理很簡單。物體的吸熱、放熱是相對的,凡是有溫度差存在的時候,就必然出現熱從高溫處向低溫處傳遞的現象。熱管就是利用蒸發製冷,讓熱管兩端溫度差很大,使熱量快速傳導。


熱管原理(圖片來自網絡)

    熱管技術的原理其實很簡單,就是利用工作流體的蒸發與冷凝來傳遞熱量。將銅管內部抽真空後充入工作流體,流體以蒸發--冷凝的相變過程在內部反覆循環,不斷將熱端的熱量傳至冷卻端,從而形成將熱量從管子的一端傳至另一端的傳熱過程。


熱管原理(圖片來自網絡)

    一 般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態,充入適當的液體,這種液體沸點低,容易揮發。管壁有吸液芯,其由毛細多孔材料構成。熱管一端 為蒸發端,另外一端為冷凝端,當熱管一端受熱時,毛細管中的液體迅速蒸發,蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端,並且釋放出熱量,重新凝結成液體,液體再沿 多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段,如此循環不止,熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環是快速進行的,熱量可以被源源不斷地傳導開來。

3熱管設計有所不同

    目前市面中有些廉價的熱管散熱器,這其中也包括了某些顯卡散熱器,雖然採用了熱管,但外壁往往用的是鋁材,而且內部的毛細工藝也幾乎不可能採用粉末燒結工藝,因此性能必然不會像高端熱管那樣優秀。選購的時候,我們不能對這種產品的散熱性能報以過多的希望。


熱熔渣結構熱管設計


金屬網的多重網狀熱管


內壁開槽的溝槽式熱管

    認識熱管的分類有助於我們挑選優質的散熱器,雖然在PC用散熱器中的熱管大部分採用的是銅作為主要材料,但是因為結構的不同造成散熱性能也大相逕庭。目前在四種分類中(絲網、溝槽、粉末燒結)大部分是以溝槽和燒結式兩種結構。

4鰭片折葉焊接工藝各有不同

 

    我們所見的密集型細薄的散熱片都是這種工藝製作。在成形時,鰭片的邊緣保留有一小段特別設計的凸出部分,將鰭片固定在定製的模具中,將凸出部分彎折並互相鎖合,成為排列整齊的平行鰭片。與衝壓結合,主要用於製造回流焊或風道式設計所採用的平行密集細薄鰭片。


折頁散熱已經成為主流

    折頁方式的優點明顯:機械鎖合結構簡單,工序少;可補償鰭片與吸熱底後續連接產生的介面阻抗。一次性的設備投入即可大量產出,現在市面上很多熱管散熱產品的鰭片連結方式都是這種,穩定而簡單。


熱管與鰭片之間的設計

    而焊接這種散熱形式則是耳熟能詳的金屬加工方式。散熱片加工中最常用的焊接方式為回流焊,又稱再流焊。目前絕大部分的熱管散熱器,熱管與鰭片的連結方式便是焊接。因為焊接處的結合度直接影響散熱效果,所以焊接的成本較高。

5適合自己的才是最好的

    選擇一款好的散熱器要根據玩家們的CPU參考,筆者可以分為三種人群,一種是普通玩家一種是遊戲玩家另外一種是高端玩家。普通玩家的平臺不會進行超頻,也會長時間使用,對於散熱並不需要太多的要求,對於遊戲玩家來說長時間的使用需要散熱能力比較好的散熱器,對於高端玩家來說一款可以經受超頻帶來的散熱器很重要。


各式各樣的散熱器

    普通玩家筆者建議使用三熱管以下的散熱器產品,對於遊戲玩家來說選擇三至四熱管的散熱器更加適合,而高端玩家適合更多熱管可以經受CPU嚴酷的熱量。通過散熱器的基本設計可以提供給玩家們選購的技巧,通過這些你可以選擇適合自己的散熱器產品。

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