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散热器知识干货科普!目前风冷3种导热系统讲解!

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公子枫

公子枫

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发表于 2017-04-01 13:43:46
电梯直达 确定
楼主

不管是风冷还是液冷,一般来说并不会靠被动散热或自然蒸发,最后还是要靠风扇来带走散热片热量,所以本质大家都是风冷,只不过导热的方式不同。

导热的方式分为两种:相变和非相变。

相变指的就是热管类,结构简单,中空,边缘制作出毛细孔,内部充上低温高挥发液体。热端受热后快速蒸发,冷端冷凝后通过管壁的毛细孔的毛细效应回流到热端,然后无限循环。

上学时应该学过,接触100度水蒸汽要比100度水更容易烫伤,一种物质同温度从液态到气态会吸收大量热量,这也就是相变热管导热率要超过纯铜千倍的原因。

同类物品有笔记本用的扁平热管、蓝宝石V-X显卡爱用的铜均热板和还没怎么被应用的铝排均热板。

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非相变主要就是常见的液冷散热器,

其原理就再简单不过了:水冷打水,水到冷头吸热,到冷排扩大散热面积后,用风扇吹散热。

因为自始至终水都是液体,所以是非相变的。

非相变不光是水冷液,也可以用油或者液体金属,液体金属是靠电磁泵来循环的,也算是现在最屌的东西了。

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好了,先来说说第一种,也就是单腔体热管。

单腔指的就是内部只有一个空间,例如普通热管、扁平热管、均热板、异形均热板。

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它们实现的原理就是热管蒸发,热端气压增大,而冷端气体失去热量变回液体,气压减小,从而内部形成自然循环。

当然缺点也很明显,自然循环就要受到地心引力很大的影响,毛细作用并不能无限的抵抗地心引力,只能根据内部液体的张力在一定程度上产生毛细作,所以热管、均热板都不能做的太长太大,并且热端一定要在低处才行。

问:相变里的介质是什么?是不是已挥发液体?

答:里面液体和气体都有,热管内部是高压状态,在高压下部分是液体,这部分液体在加热后还会变成气体产生更高的压力,所以热管剪开会发现里面什么都没有,因为泄压了都瞬间挥发了,常压下是为吃不了液体形态的,也可以说跟打火机油差不多

热管散热器最大的缺点就是,热管是点变成线,并排的热管横向导热能力并不是很好,所以热管+均热板这种组合就出现了。

一般来说热管+均热板其实就是热管直触散热器底部焊接一个均热板就够了,比如说蓝宝石的V-X散热,但现在厂商貌似不满足于这种传统的设计了,干脆把热管和均热板整合在一起了,而且内部只有一个腔。

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为什么要整合均热板+热管呢?

上面说了,并排的热管横向导热能力并不是很好,而均热板是把点变成面,横向导热效果非常棒,但缺点就是冷端过于集中。

以前说过8mm热管的导热率是6mm热管的两倍,因为导热率主要在于热管的横截面积,但热量从热管到散热片看的可不是横截面积,看的是周长!所以6mm热管周长是8mm热管的75%,所以两根6mm热管将热量分散在散热片的两个点上,并且每根能达到75%的效率,明显要比一根8mm热管好得多,而实际应用上,6根6mm热管的散热都明显要比4根8mm热管的散热要好。

3DVC应该就属于均热板+热管的最终形态了,但看外形就知道,它的制作工艺成本肯定很高。目前这类散热价格基本都700元以上,理论上肯定是最好最先进的东西,但实际上CPU顶盖并不平,开盖直接压核心的话这种散热的导热率没得说,但直接压那些不平的CPU顶盖,效果肯定大打折扣。

应该说6mm实际效率有8mm75%一下准确一点 毕竟8mm导热强的多 同样热源 同长度8mm冷端会比6mm热 导热速度和温差也有关系

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第二种就是维热管阵列

它是由多根铝材质热管组成,直接加工成一个长板。

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它的特点就是横向的导热率要比热管好,并且表面平整光滑,可以直接贴合CPU,并不像多热管散热还需要弄个底座。

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但是缺点也很明显,它的吸热端和散热端面积差距不是很大,得配合多片维热管阵列叠加才能有效增加散热面积。

另外这种大面积的东西比较适合被动散热,加风扇的话,并不通透,风阻会比较大。

目前确实有散热使用了类似设计,但还是热管+均热的混合设计。

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第三种就说说非相变的,液冷的优势当然是冷排装在机箱上,热气可以直接排出到机箱外,省了二遍劲儿。虽然水冷液的吸热能力远不如相变的高挥发液体,但高性能的冷泵可以加快水的流速,实际上还是高端液冷更厉害一些。

=

非相变里看起来最高大上的当然是液态金属散热器了,这玩意儿看起来跟普通风冷并没有什么不同,底部貌似也是普通的热管,而实际上这些热管并不是相变热管,里面充的是液态金属!

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液态金属靠顶部的电磁泵发出的电磁场,产生循环的现象,简单点说就是一个以液态金属金属为导热介质的液冷。

水的导热率也就1点几,而液态金属的导热率一般也要80以上,并不需要太大流量就能达到水冷成倍的吸热效果。

不过电磁泵的推力应该不会很大,而且还需要配合自带的小变压器加大电压才行,将来会不会出现定制的大号液态金属液冷散热就不好说了。

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锋联

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精华

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发表于 2017-04-01 14:41:36 1楼
说的好
O(∩_∩)O哈哈哈~

qq_12tms

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精华

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发表于 2017-09-27 21:22:35 2楼
路过路过,

821rw61g60oi...

821rw61g60oi841


精华

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发表于 2017-09-30 11:43:59 3楼
液态金属???水银???

为了剑三

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精华

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发表于 2018-01-22 22:37:30 4楼
说的我想去买液态金属的
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