【原创】关于散热鳍片是铜还是铝好？实验模拟，数据说话

cqchina

（本人原创，转载请注明出处和作者）

这段时间看到了不少帖子在讨论，铜的吸热效果好（热导率大），铝的散热效果好（比热大），用铜吸热，用铝散热，这样效果好。到底哪个好，没有确切的说法，我闲着无聊做了个简单的模拟对比。
实物模型见下图



边界条件：环境温度为20℃，空气对流系数25，CPU发热量20W


1.散热鳍片是铝：



CPU最高温度59.3，散热鳍片最低温度51.4



2.散热鳍片是铜：



CPU最高温度57.9，散热鳍片最低温度52.1



结论：

鳍片是铝，CPU温度高，鳍片温度低
鳍片是铜，CPU温度低，鳍片温度高
所以，铜作为鳍片要比铝作为鳍片效果好，更能降低CPU的温度，但是鳍片温度会升高。

[ Edited by  cqchina on 2013-5-18 21:42 ]

呆伯特的夏天

love541200

没看到有做实践证明啊，就是理论可不行的。实践是证明理论的唯一标准。

asuka_331

这才是技术帖！

ps， 楼主建模可以做得更贴近实际形状么，，，

asuka_331

他这是计算机模拟的一个简化模型

cqchina

完全可以，但是计算可能时间要长一点，我做成圆形的，是为了对称简化模型，模拟计算时会比较快。

majiangxu

这就是传说中的建模？

love541200

对啊 值得表扬加分。
我觉得还是实践测试才可以说明一切。但是我很赞同这个结果。

cqchina

嗯啊。这个结果应该是正确的，能想象的通，铜的比热小，蓄热量小，所以作为鳍片时，鳍片温度会上升。建模的一个好处是，可以让CPU、环境什么的保持恒定不变，能理论计算出结果；实际情况，CPU温度所受的影响因素太多，CPU工作状态、风扇转速、环境温度，只要其中一个发生变化，可能CPU温度就变了。

[ Edited by  cqchina on 2013-5-18 21:24 ]

bs340248

重量也要考虑，我喜欢重量轻的。

3.14

铜的比热小，但相同体积的铜跟铝，谁热含量高？

cqchina

相同质量的铝和铜，铝热含量高，大概为铜的2.3倍；因为铝的密度小，是铜的2.7/8.9=0.3倍，所以但相同体积的铜跟铝，铝的热含量更高，为铜的2.3/0.3=7.67倍。

neutron1988

QUOTE:

Posted by cqchina on 2013-5-18 21:37
相同质量的铝和铜，铝热含量高，大概为铜的2.3倍；因为铝的密度小，是铜的2.7/8.9=0.3倍，所以但相同体积的铜跟铝，铝的热含量更高，为铜的2.3/0.3=7.67倍。

体积重量说反了

alessio_xie

竟然还做个模型出来，楼主强

cqchina

谢谢楼上的提醒，是说反了，应该是2.3*0.3=0.69，相同体积的铜和铝，铝的含热量低，这就更能说明了，散热器在相同现状和体积的时候，用铜的效果好。

3.14

如果在相同体积下，铝的热含量低的话，同样吸收1J焦耳的热量，则铝的温度要高于铜吧？

cqchina

是的

cqchina

嗯，是的

3.14

如果铝的表面温度高，散热器型式一样的话，那不应该是表面温度高的散热快吗？

虾烧白菜

cqchina

由于铝的热导率低，它并没有铜获得的热量多，所以铝的温度低。您的想法非常好，这里面到底哪个因素（传热和蓄热）占主导地位，还需要进行更深入的研究，可惜我也不是搞金属材料的，这确实是一个非常值得研究的课题。

3.14

用铜吸热，用铝散热,没仔细考虑，随便瞎侃

80160682

以后的发展方向应该是微型冰箱式散热系统，或者叫微空调式散热系统，就等同于在电脑里安装一个冷凝蒸发器，然后外置氟利昂压缩机和热交换机，使得笔记本电脑内部温度保持在10度左右的恒温状态，甚至可以通过电脑程序控制将温度设定到零下10度。

cqchina

嗯啊，“用铜吸热，用铝散热”，感觉和永动机是一个类型的话题，您的“相同体积的铜铝的热含量”这个概念提得相当好，佩服哈。

cqchina

这个不就和现在的热管一个原理吗?

ccdos

QUOTE:

Posted by 80160682 on 2013-5-18 22:28
以后的发展方向应该是微型冰箱式散热系统，或者叫微空调式散热系统，就等同于在电脑里安装一个冷凝蒸发器，然后外置氟利昂压缩机和热交换机，使得笔记本电脑内部温度保持在10度左右的恒温状态，甚至可以通过电脑 ...

这样的东西，10年前就有产品了，不需要以后。

但非工业环境，
无法控制湿度的话，结晶问题没发解决，板子很快就烧了

Shurrick

QUOTE:

Posted by 3.14 on 2013-5-18 22:22
用铜吸热，用铝散热,没仔细考虑，随便瞎侃

X200S\X201S用铝的散热鳍片，可能是想降低重量吧，铝可比铜轻多了~

cqchina

散热器体积本来很小，鳍片就算用铝，重量也不会增加很多

jbcdidgosir

LZ能否模拟一下铜片吸热,铝片散热?

Gurian

技术贴 不顶没道理