鋁是一種用途廣泛的金屬，它也是散熱器應用的常用材料。為了冷卻設(shè)備或保持一定溫度而進行的熱傳遞是現(xiàn)代金屬的一個重要特性，而鋁是工程師和設(shè)計師的主要選擇之一。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。

鋁的重量輕和高強度重量比是首先想到的兩個特點。鋁還具有優(yōu)良的耐腐蝕性，非常耐用，導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。

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

是什么讓鋁如此善于導熱？

當查看材料的導熱能力時，通常以所謂的瓦特/米·開爾文來衡量，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）為單位測量熱導率。

傳導熱量的金屬圖表通常都是從銀開始的。它的電導率為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？在不深入研究化學的情況下，金屬是良好的熱導體的基本原因是，它們具有自由電子，隨著加熱，它們將開始移動。這種運動（熱量）將比其他物質(zhì)更快地通過金屬傳遞。

具有更多自由電子的金屬更容易導熱，比如鋁。一個很好的經(jīng)驗法則是，如果一種金屬善于導電，它也會善于導熱。

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，實用性差；此外，銀用作導體時容易迅速腐蝕。

剩下的是銅和鋁，雖然銅是更好的導體，但它也更重、更貴。如果對你的應用來說，不管價格和重量，重要的是導電性的多少，那么銅可能是你更好的材料。如果你需要一個重量輕，成本效益的材料為您的散熱器，鋁是一個很好的選擇。

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)備不會過熱。例如，在計算機中，散熱器可用于防止CPU和其他重要芯片組過熱。

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（重量輕，成本效益高，可成型）使其成為手機，LED燈，電視等產(chǎn)品散熱器的關(guān)鍵部件。將鋁經(jīng)濟地擠壓成具有多個“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)計散熱器時，工程師需要考慮幾個因素：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對其有效性產(chǎn)生影響。

哪些鋁合金特別適合做散熱器？

您應該知道的一件事是，純金屬比合金金屬具有更好的導熱性。使用純鋁是不切實際的，因為鋁通常太軟，并且某些合金作為散熱片比其他合金更好。

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