各种常用金属材料及铝合金导热系数教学文案

目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金,只有极少数是使用其他材料。事实上,铝并不是导热系数最好的金属,效果最好的是银,其次是铜,再其次才是铝。但是银的价格昂贵,不太可能拿来做散热片;铜虽笨重,但散热效果和价格上有优势,现在也逐步用来做散热片了;而铝的重量非常轻,兼顾导热性和质量轻两方面,因此,才普遍被用作电子零件散热的最佳材料。铝质散热片并非是百分之百纯铝的,因为纯铝太达于柔软,所以都会加入少量的其他金属,铸造而成为铝合金,以获得适当的硬度,不过铝还是占了约百分之九十八左右。
导热系数的大小表明金属导热能力的大小,导热系数越大,导热热阻值相应降低,导热能力增强。在金属材料中,银的导热系数最高(表),但成本高;纯铜其次,但加工不容易。在风冷散热器中一般用6063T5铝合金,这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足,很难进行切削加工)、表面处理容易、成本低廉。但随着散热需求的提高,综合运用各种导热系数高的材料,已是大势所趋。有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。例如,有的散热片底部采用纯铜,是为了发挥铜的导热系数大,传热量相对大的优点,而鳍片部分仍采用铝合金片,是为了加工容易,将换热面积尽可能做大,以便对流换热量增大。但是此种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接,如果连接不好,接触热阻会大量产生,反而影响散热效果。
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各种常用金属材料及铝合金导热系数
材料名称导热系数材料名称导热系数
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银99.9% 411 W/m.K 硬铝4.5%Cu 177 W/m.K
纯铜398 W/m.K 铸铝4.5%Cu 163 W/m.K
金315 W/m.K Mg,0.6%Mn 148 W/m.K
纯铝237 W/m.K 6061型铝合金155 W/m.K
1070型铝合金226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K
1050型铝合金209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K
6063型铝合金201 W/m.K 青铜25%Sn 26 W/m.K
金和银的导热性能比较好,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,不过铜片也有缺点:造价高、重量大、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CPU风冷散热器一般采用铝合金制作。
最好的散热材料并不是铝材。是银,接着是铜,金,再者就是铝。至于金和银,散热固然好,可是它的成本高,制作工艺复杂,最主要的还是成本问题,所以这两种材料是商家不大认同的。
至于铜,目前市场上也不断的出现了纯铜的散热器,采用纯铜的材料并不见得好,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,这就很有可能造成在PC关机时热量在短时间内散不去,在CPU上方形成一个无形的热源。另外铜的可氧化性这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。
在以上的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通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
金属导热系数表(W/mK)
热传导系数的定义为:每单位长度、每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米,而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表:
银429
铜401
金317
铝237
铁80
锡67
铅34.8
各种物质导热系数!
material conductivity K (W/m.K)
diamond 钻石2300
silver 银429
cooper 铜401
gold 金317
aluminum 铝237
各物质的导热系数
物质温度导热系数物质温度导热系数
亚麻布50 0.09 落叶松木0 0.13
木屑50 0.05 普通松木45 0.08~0.11
海砂20 0.03 杨木100 0.1
研碎软木20 0.04 胶合板0 0.125
压缩软木20 0.07 纤维素0 0.46
聚苯乙烯100 0.08 丝20 0.04~0.05
硫化橡胶50 0.22~0.29 炉渣50 0.84
镍铝锰合金0 32.7 硬质胶25 0.18
青铜30 32~153 白桦木30 0.15
殷钢30 11 橡木20 0.17
康铜30 20.9 雪松0 0.095
黄铜20 70~183 柏木20 0.1
镍铬合金20 12.3~171 普通冕玻璃20 1 石棉0 0.16~0.37 石英玻璃4 1.46
纸12 0.06~0.13 燧石玻璃32 0.795
皮棉4.1 0.03 重燧石玻璃12.5 0.78
矿渣棉0 0.05~0.14 精制玻璃12 0.9
毡0.04 汽油12 0.11
蜡0.04 凡士林12 0.184
纸板0.14 “天然气”油12 0.14
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皮革0.18~0.19 甘油0 0.276
冰2.22 煤油100 0.12
新下的雪0.1 蓖麻油500 0.18
填实了的雪0.21 橄榄油0 0.165
瓷1.05 已烷0 0.152
石蜡油0.123 二氯乙烷0.147
变压器油0.128 90%硫酸0.354
石油0.14 醋酸18
石蜡0.12 硝基苯0.159
柴油机燃油0.12 二硫化碳0.144
沥青0.699 甲醇0.207
玄武岩2.177 四氯化碳0.106
拌石水泥1.5 0.121
花岗石2.68~3.35 氨气* 0.022
丙铜0.177 水蒸汽* 0.0235~0.025
苯0.139 重水蒸汽* 0.072
水0.54 空气* 0.024
椰油酸聚苯板0.04 木工板0.1-0.2
重水0.559 硫化氢* 0.013
表2 窗体材料导热系数
窗框材料钢材铝合金PVC PA 松木导热系数58.2 203 0.16 0.23 0.17
二维码打印设备表3 不同玻璃的传热系数
玻璃类型玻璃结构(m) 传热系数
K-w/(m2-k)
单层玻璃
6.2
双层中空玻璃5×9×5 3.26
5×12×5 3.11
一层中空玻璃5×9×5×9×5 2.22
←-- 5×12×5×12×5 2.08
Lhw-E中空玻璃5×12×5 1.71
你可以自己查一下
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本文发布于:2024-09-25 08:33:30,感谢您对本站的认可!

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