Matériau thermique pour dissipateur thermique du refroidisseur CPU

Principe de fonctionnement du dissipateur CPU :

Prenons l'exemple du dissipateur thermique sous le vent d'Intel. Le cercle jaune au bas du dissipateur thermique est en cuivre. Il est en contact direct avec le CPU. Grâce aux caractéristiques de conduction thermique facile du métal, la chaleur générée par le processeur peut être rapidement évacuée, de sorte que la chaleur peut être transmise aux ailettes de refroidissement environnantes, puis les ailettes peuvent être en contact de grande surface avec l'air et l'aide du ventilateur, de manière à obtenir l'effet de dissipation thermique.

Caractéristiques des matériaux cuivre et aluminium :

La plupart des radiateurs sont en cuivre ou en aluminium. Le cuivre ou l'aluminium est-il meilleur ? Normalement, nous devons regarder les deux propriétés physiques de son matériau : la conductivité thermique et la chaleur spécifique.

La conductivité thermique du cuivre à température ambiante est de 401 w / MK ; L'aluminium est de 237 w / M K. Plus le nombre est élevé, meilleure est la conduction thermique. Par conséquent, l'effet de conduction thermique du cuivre est presque le double de celui de l'aluminium. La chaleur spécifique du cuivre est 0.385 J / GK ; La chaleur spécifique de l'aluminium est de 0,897 J / g K. Plus la chaleur spécifique est petite, plus la température est facile à monter ou à descendre. La chaleur spécifique du cuivre est environ la moitié de celle de l'aluminium, de sorte que la température chute plus rapidement et la dissipation de la chaleur est plus efficace.

Pourquoi la plupart des radiateurs utilisent-ils un mélange de cuivre et d'aluminium ?

1. Le matériau mixte de cuivre et d'aluminium est utilisé car nous ne pouvons pas juger l'effet du radiateur simplement par la chaleur spécifique. La chaleur spécifique doit être comparée sur la base du même poids. La densité du cuivre et de l'aluminium est complètement différente, c'est-à-dire que leur volume est différent sous le même poids, donc la zone de dissipation thermique est également différente.

2. En tenant compte du volume, la chaleur spécifique est remplacée par la capacité calorifique. La densité du cuivre (8,9) est plus de trois fois supérieure à celle de l'aluminium (2,7), de sorte que la chaleur spécifique doit être multipliée par la densité pour calculer la capacité calorifique. Après multiplication, le résultat est que la capacité calorifique du cuivre est de 3,43 J/GV ; La capacité calorifique de l'aluminium est de 2,42 J / GV. En d'autres termes, sous le même volume, l'aluminium est plus facile à refroidir.

3. La conduction thermique du cuivre est trois fois plus rapide que celle de l'aluminium, mais sous le même volume, l'efficacité de refroidissement de l'aluminium est 1,5 fois supérieure à celle du cuivre. Par conséquent, ils font jouer pleinement leurs avantages respectifs. Le cuivre à conduction thermique plus rapide est utilisé comme base en contact avec le processeur pour conduire rapidement la chaleur; L'aluminium à refroidissement plus rapide est utilisé comme ailettes de radiateur pour évacuer rapidement la chaleur.

Pour les dissipateurs CPU, le cuivre et l'aluminium ont leurs propres avantages. Le cuivre conduit rapidement la chaleur et l'aluminium se refroidit rapidement. Par conséquent, la plupart des refroidisseurs de dissipateur thermique que nous voyons, y compris les dissipateurs thermiques de tour, adoptent la conception d'un fond en cuivre et d'ailettes en aluminium, ce qui peut maximiser l'efficacité de dissipation thermique du CPU.