各种常用金属材料及铝合金导热系数.doc

目前市面上散热风扇所使用的散热片材料几乎都是铝合金，只有极少数是使用其他材料。事实上，铝并不是导热系数最好的金属，效果最好的是银，其次是铜，再其次才是铝。但是银的价格昂贵，不太可能拿来做散热片；铜虽笨重，但散热效果和价格上有优势，现在也逐步用来做散热片了；而铝的重量非常轻，兼顾导热性和质量轻两方面，因此，才普遍被用作电子零件散热的最佳材料。铝质散热片并非是百分之百纯铝的，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右。 导热系数的大小表明金属导热能力的大小，导热系数越大，导热热阻值相应降低，导热能力增强。 在金属材料中，银的导热系数最高(表)，但成本高；纯铜其次，但加工不容易。在风冷散热器中一般用6063T5铝合金，这是因为铝合金的加工性好(纯铝由于硬度不足，很难进行切削加工)、表面处理容易、成本低廉。但随着散热需求的提高，综合运用各种导热系数高的材料，已是大势所趋。有部分散热片采用了纯铜或铜铝结合的方式来制造。例如，有的散热片底部采用纯铜，是为了发挥铜的导热系数大，传热量相对大的优点，而鳍片部分仍采用铝合金片，是为了加工容易，将换热面积尽可能做大，以便对流换热量增大。但是此种方法最大的难点在于如何将铜与铝型鳍片充分地连接，如果连接不好，接触热阻会大量产生，反而影响散热效果。 各种常用金属材料及铝合金导热系数 材料名称 导热系数 材料名称 导热系数 银99.9% 411 W/m.K 硬铝4.5%Cu 177 W/m.K 纯铜 398 W/m.K 铸铝4.5%Cu 163 W/m.K 金 315 W/m.K Mg,0.6%Mn 148 W/m.K 纯铝 237 W/m.K 6061型铝合金 155 W/m.K 1070型铝合金 226 W/m.K 黄铜30%Zn 109 W/m.K 1050型铝合金 209 W/m.K 钢0.5%C 54 W/m.K 6063型铝合金 201 W/m.K 青铜25%Sn 26 W/m.K 金和银的导热性能比较好，但缺点就是价格太高，纯铜散热效果则次之，但已经算是非常优秀的了，不过铜片也有缺点：造价高、重量大、不耐腐蚀等。所以现在大多数散热片都是采用轻盈坚固的铝材料制作的，其中铝合金的热传导能力最好，好的CPU风冷散热器一般采用铝合金制作。 最好的散热材料并不是铝材。是银，接着是铜，金，再者就是铝。至于金和银，散热固然好，可是它的成本高，制作工艺复杂，最主要的还是成本问题，所以这两种材料是商家不大认同的。 至于铜，目前市场上也不断的出现了纯铜的散热器，采用纯铜的材料并不见得好，铜的导热性能比起铝要快的多，但铜的散热没有铝快，铜可以快速的把热量带走，但无法在短时间内把本身的热量散去，这就很有可能造成在PC关机时热量在短时间内散不去，在CPU上方形成一个无形的热源。另外铜的可氧化性这是铜本身最大的弊病。当铜一旦出现氧化状态，从导热和散热方面都会大大的下降。 在以上的铜和铝的对比中形成了一种新型的工艺铜铝结合。所谓的铜铝结合就是把铜和铝通用一定的工艺完美的结合到一块，让铜快速的把热量传给铝，再由大面积的铝把热量散去，这不但增充了铝的导热不及铜，还弥补了铜的散热不如铝，有机的结合从而达到急速传热快速散热的效果金属导热系数表（W/mK)热传导系数的定义为：每单位长度、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/mK。其中“W”指热功率单位，“m”代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。该数值越大说明导热性能越好。以下是几种常见金属的热传导系数表：银 429铜 401金 317铝 237铁 80锡 67铅 34.8各种物质导热系数！material conductivity K (W/m.K)diamond 钻石 2300silver 银 429cooper 铜 401gold 金 317aluminum 铝 237各物质的导热系数物质 温度 导热系数 物质 温度 导热系数亚麻布 50 0.09 落叶松木 0 0.13木屑 50 0.05 普通松木 45 0.080.11海砂 20 0.03 杨木 100 0.1研碎软木 20 0.04 胶合板 0 0.125压缩软木 20 0.07 纤维素 0 0.46聚苯乙烯 100 0.08 丝 20 0.040.05硫化橡胶 50 0.220.29 炉渣 50 0.84镍铝锰合金 0 32.7 硬质胶 25 0.18青铜 30 32153 白桦木 30 0.15殷钢 30 11 橡木 20 0.17康铜 30 20.9 雪松 0 0.095黄铜 20 70183 柏木 20 0.1镍铬合金 20 12.3171 普通冕玻璃 20 1石棉 0 0.160.37 石英玻璃 4 1.46纸 12 0.060.13 燧石玻璃 32 0.795皮棉 4.1 0.03 重燧石玻璃 12.5 0.78矿渣棉 0 0.050.14 精制玻璃 12 0.9毡 0.04 汽油 12 0.11蜡 0.04 凡士林 12 0.184纸板 0.14 “天然气”油 12 0.14皮革 0.180.19 甘油 0 0.276冰 2.22 煤油 100 0.12新下的雪 0.1 蓖麻油 500 0.18填实了的雪 0.21 橄榄油 0 0.165瓷 1.05 已烷 0 0.152石蜡油 0.123 二氯乙烷 0.147变压器油 0.128 90%硫酸 0.354石油 0.14 醋酸 18石蜡 0.12 硝基苯 0.159柴油机燃油 0.12 二硫化碳 0.144沥青 0.699 甲醇 0.207玄武岩 2.177 四氯化碳 0.106拌石水泥 1.5 三氯甲烷 0.121花岗石 2.683.35 氨气* 0.022丙铜 0.177 水蒸汽* 0.02350.025苯 0.139 重水蒸汽* 0.072水 0.54 空气* 0.024聚苯板 0.04 木工板 0.1-0.2重水 0.559 硫化氢* 0.013表2 窗体材料导热系数窗框材料 钢材 铝合金 PVC PA 松木导热系数 58.2 203 0.16 0.23 0.17表 3 不同玻璃的传热系数玻璃类型 玻璃结构(m) 传热系数K-w/(m2-k)单层玻璃6.2双层中空玻璃 5×9×5 3.265×12×5 3.11一层中空玻璃 5×9×5×9×5 2.22- 5×12×5×12×5 2.08Lhw-E中空玻璃 5×12×5 1.71你可以自己查一下