鋁是一種用途廣泛的金屬，它也是散熱器應(yīng)用的常用材料。為了冷卻設(shè)備或保持一定溫度而進(jìn)行的熱傳遞是現(xiàn)代金屬的一個(gè)重要特性，而鋁是工程師和設(shè)計(jì)師的主要選擇之一。今天，我們將探討為什么鋁是散熱器非常好的選擇，以及鋁的哪些特性使其在這方面具有優(yōu)勢(shì)。

鋁的重量輕和高強(qiáng)度重量比是首先想到的兩個(gè)特點(diǎn)。鋁還具有優(yōu)良的耐腐蝕性，非常耐用，導(dǎo)電性和提供良好的成形性，以及它的可回收性和可持續(xù)性。

當(dāng)談到電子和其他現(xiàn)代設(shè)備時(shí)，選擇鋁作為散熱器的一個(gè)關(guān)鍵的因素是：它顯著的導(dǎo)熱性。這對(duì)于必須保持一定溫度或去除多余熱量的設(shè)備和應(yīng)用至關(guān)重要；鋁的導(dǎo)電性是由其化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的一種自然屬性。

是什么讓鋁如此善于導(dǎo)熱？

當(dāng)查看材料的導(dǎo)熱能力時(shí)，通常以所謂的瓦特/米·開爾文來(lái)衡量，可以表示為（W /（m·K））或厘米·開爾文（W /（cm ?K））。還有使用英制熱量單位的英制系統(tǒng)，它以BTU /（h·ft·°F）為單位測(cè)量熱導(dǎo)率。

傳導(dǎo)熱量的金屬圖表通常都是從銀開始的。它的電導(dǎo)率為406 W /（m·K）。其次是銅，功率為385 W /（m·K），黃金為314 W /（m·K），鋁為237 W /（m·K）。

其他常見金屬，例如鋼鐵，數(shù)量要少得多。不銹鋼的尺寸為16 W /（m·K）。為什么鋁如此高？在不深入研究化學(xué)的情況下，金屬是良好的熱導(dǎo)體的基本原因是，它們具有自由電子，隨著加熱，它們將開始移動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)（熱量）將比其他物質(zhì)更快地通過(guò)金屬傳遞。

具有更多自由電子的金屬更容易導(dǎo)熱，比如鋁。一個(gè)很好的經(jīng)驗(yàn)法則是，如果一種金屬善于導(dǎo)電，它也會(huì)善于導(dǎo)熱。

讓我們比較一下上面列出的金屬，以便更好地理解為什么好的選擇是鋁。首先，銀和金比鋁貴得多，實(shí)用性差；此外，銀用作導(dǎo)體時(shí)容易迅速腐蝕。

剩下的是銅和鋁，雖然銅是更好的導(dǎo)體，但它也更重、更貴。如果對(duì)你的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不管價(jià)格和重量，重要的是導(dǎo)電性的多少，那么銅可能是你更好的材料。如果你需要一個(gè)重量輕，成本效益的材料為您的散熱器，鋁是一個(gè)很好的選擇。

什么是散熱器，為什么在現(xiàn)代工程中如此重要？

散熱器是一種被動(dòng)式熱交換器。它可以將設(shè)備產(chǎn)生的熱量傳遞到流體介質(zhì)中，通常是空氣，有時(shí)是液體冷卻劑。這樣可以使熱量從設(shè)備散發(fā)出去。

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中，其中可能包括從引擎到電子設(shè)備的所有內(nèi)容，熱量的調(diào)節(jié)可能非常重要。散熱器有助于確保設(shè)備不會(huì)過(guò)熱。例如，在計(jì)算機(jī)中，散熱器可用于防止CPU和其他重要芯片組過(guò)熱。

散熱器通常必須具有較大的表面積，以盡可能地將熱量傳遞到周圍的空氣中。鋁的許多優(yōu)點(diǎn)（重量輕，成本效益高，可成型）使其成為手機(jī)，LED燈，電視等產(chǎn)品散熱器的關(guān)鍵部件。將鋁經(jīng)濟(jì)地?cái)D壓成具有多個(gè)“散熱片”的型材的能力增加了鋁型材散熱器的表面積和其傳熱能力。

設(shè)計(jì)散熱器時(shí)，工程師需要考慮幾個(gè)因素：空氣流速，周圍材料，表面處理和設(shè)備的形狀。甚至用于連接散熱器的粘合劑或緊固件也會(huì)對(duì)其有效性產(chǎn)生影響。

哪些鋁合金特別適合做散熱器？

您應(yīng)該知道的一件事是，純金屬比合金金屬具有更好的導(dǎo)熱性。使用純鋁是不切實(shí)際的，因?yàn)殇X通常太軟，并且某些合金作為散熱片比其他合金更好。

1050合金是非常好的導(dǎo)熱體，高達(dá)229 W /（m·K），但往往較軟。在權(quán)衡一些導(dǎo)電性的同時(shí)，強(qiáng)度更高的合金（如6060、6061和6063）仍然有效。它們的熱導(dǎo)率值介于166和201 W /（m·K）之間。即使是合金的回火也會(huì)影響傳導(dǎo)的熱量，因此準(zhǔn)確知道所需的電導(dǎo)率并對(duì)照所考慮的合金性能進(jìn)行檢查非常重要。