بالوعة الحرارة الألومنيوم النتوء وخصائصها

بالوعة الحرارة الألومنيوم المبثوق

الألمنيوم هتُعرف أحواض الحرارة xtruded أيضًا باسم بثق المشتت الحراري أو خطيئة الحرارة المصنوعة من الألومنيوم المبثوقk. حرارة قذف الألمنيوم تقنية الحوض هي تسخين سبائك الألومنيوم إلى 520 ~ 540الدرجة العلميةعند درجة حرارة عالية ، وتحت ضغط عالٍ للسماح لسائل الألمنيوم بالتدفق عبر قالب بثق بالوعة الحرارة مع الأخاديد ، لصنع مادة بالوعة الحرارة المبثوقة. بعد ذلك ، بعد قطع مادة بثق المشتت الحراري ، يتم تصنيع المشتت الحراري المصنوع من الألمنيوم المبثوق الذي نراه غالبًا. الألومنيوم قذفتقليل الحرارةمن السهل تحقيق التكنولوجيا ، وتكلفة المعدات منخفضة نسبيًا ، لذلك تم استخدامها على نطاق واسع في السوق منخفضة التكلفة في السنوات السابقة.

لماذا الألومنيوم هو الخيار الأفضل لمواد المشتت الحراري؟

أولاً ، الموصلية الحرارية هي الأداء الأكثر أهمية في اختيار مادة المشتت الحراري ، والمواد المختلفة لها موصلية حرارية مختلفة. يمكن أن تكون مواد خافض الحرارة من الماس ، والفضة ، والنحاس ، والألمنيوم ، والصلب ، إلخ. يمكنك أن ترى التوصيل الحراري لها وفقًا لذلك على النحو التالي:

من الواضح أن الماس لديه توصيل حراري ممتاز. لا يقوم الماس بتوصيل الكهرباء ولا يمكن للإلكترونات أن تتحرك بحرية ، لذا فإن الموصلية الحرارية لها تأتي أساسًا من انتشار اهتزازات ذرات الكربون (أي الفونونات). نظرًا للكتلة الصغيرة لذرات الكربون والرابطة القوية بين الكربون والكربون ، فإن انتشار الاهتزاز في الماس يكون سلسًا للغاية. وبسبب هذا ، فإن الموصلية الحرارية للماس ممتازة جدًا ، وتقريباً الأعلى ، وتقريباً 5 مرات من الفضة.

لا يتمتع الماس بموصلية حرارية عالية فحسب ، بل يتمتع أيضًا بخصائص ميكانيكية وبصرية وصوتية وكهربائية وكيميائية ممتازة ، مما يجعله متفوقًا بشكل كبير على المواد الأخرى من حيث تبديد الحرارة للأجهزة الإلكترونية الضوئية عالية الطاقة. بالطبع ، تكلفة الماس باهظة الثمن ، مما يجعله ليس المادة المفضلة لمنتجات غرفة التبريد العادية.

المعدن الذي يحتوي على أفضل تبديد للحرارة هو الفضة ، ولكنه ناعم جدًا ، ولا يؤدي إلى تصنيع أجهزة عالية الكثافة مثل أحواض الحرارة. كمعدن ثمين ، الذهب ليس مادة مناسبة للتبريد بسبب تكلفته الباهظة. أقل المواد تكلفة هي الحديد ، ولكن الموصلية الحرارية لها لا تزيد عن ثلث تلك الموجودة في الألومنيوم ، وهي ليست مادة خافض للحرارة السائدة.

أدت هذه العوامل إلى الاستخدام الحالي للنحاس أو الألومنيوم كمواد خافضة للحرارة. يتمتع النحاس بموصلية حرارية أفضل من الألومنيوم. ومع ذلك ، عند النظر في التوصيل الحراري ، فإن التكلفة هي عامل آخر لا يمكن تجاهله. تبلغ الموصلية الحرارية للنحاس ضعف الموصلية الحرارية للألمنيوم ، ولكن كثافته تبلغ ثلاثة أضعاف كثافة الألومنيوم. هذا يعني أن وزن المشتت الحراري الذي يوفر تدفقًا مشابهًا للحرارة في النحاس سيزداد بنحو 50 بالمائة. في الواقع ، فإن العديد من المشتتات الحرارية النحاسية تعاني من زيادة الوزن بما يتجاوز حدود التصميم للوزن. عند حساب تكلفة الطن (النحاس حاليًا حوالي 3.5 ضعف تكلفة الألمنيوم) ، وستجد أن تكلفة النحاس ستكون أعلى بكثير من تكلفة حلول الألمنيوم لنفس تصميم المشتت الحراري.

ما هي سبائك الألومنيوم التي يجب أن تستخدمها في أحواض الحرارة الخاصة بك؟

تبلغ الموصلية الحرارية للألمنيوم النقي 237 وات / م • كلفن ، ولكن الألمنيوم النقي ناعم نسبيًا في الخواص الميكانيكية ، لذلك تُستخدم سبائك الألومنيوم عادةً كمادة خافضة للحرارة.

سينظر معظمنا أولاً في استخدام سلسلة ذات موصلية حرارية عالية ، مثل 1050 ألومنيوم، أيّيقدم قيمة توصيل حراري 229 واط / م • كلفن. ومع ذلك ، فإن هذه السبيكة ناعمة جدًا ميكانيكيًا بالنسبة للمشتتات الحرارية.

أفضل خيارسبائك 6000 سلسلة للمشتتات الحرارية. تتوفر هذه السبائك على نطاق واسع ، وهي قوية إلى حد ما ، وتميل إلى البثق جيدًا. يظهر الرسم البياني التالي مقارنة.

السبائك مثل 6061 و 6063 هي من أكثر السبائك شيوعًا في سلسلة 6000. هم من البثق بشكل عام. وسيعمل أحدهما بشكل جيد في الواقع مع المشتتات الحرارية.

Aأحواض الحرارة الألمنيوم المبثوقةخاصية:

1.  أكثر كفاءة من ختم المشتت الحراري

2.  توفير تكلفة أكثر من المعالجة الميكانيكية

3.  هناك مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام القياسية

4.  تخصيصها بسهولة من مزايا أخف النحاس ، واضحة

ما هي المعلمات التي تحتاجها لتحديد المشتت الحراري المبثوق المناسب؟

النمذجة الحرارية: ستساعدك النمذجة الحرارية على اختيار المشتت الحراري بالأداء الذي تحتاجه. يمكنك استخدام برامج الكمبيوتر أو طلب تصميم من البائع.

المواد: يمكن أن تكون أحواض الحرارة مصنوعة من سبائك الألومنيوم. يجب أن يكون للمادة موصلية حرارية عالية. يتم استخدام سبائك الألومنيوم بشكل شائع لأنها متينة ولها خصائص حرارية جيدة.

الزعانف: يمكن أن تأتي الزعانف بترتيب وشكل وحجم وموقع مختلف. يمكن أن يؤثر كل ترتيب على أداء المشتت الحراري. على سبيل المثال ، توفر المسامير المتوهجة مساحة سطح أكبر لتبديد الحرارة.

كفاءة الزعانف: تأخذ الزعانف الحرارة من الجهاز وتنقلها إلى الهواء أو السوائل. يمكنك زيادة كفاءة الزعانف بعدة طرق. على سبيل المثال ، يمكنك زيادة نسبة العرض إلى الارتفاع أو تقليل طول الزعانف.