铜比铝的导热性能好。铜吸热快,但散热慢;铝吸热慢,但散热快。金属的导热性用导热系数来表示,热传导系数的定义是:在稳定传热条件下,每单位长度、每开氏度,可以传送多少瓦的能量,该数值越大说明导热性能越好。不同物质导热系数各不相同;相同物质的导热系数与其结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。铜和铝都是电和热的优良导体,也是日常生活中常见的材料,例如CPU的散热片、空调的散热片大都是铝制成的。之所以用铜散热的地方相对较少,主要是考虑成本、重量和耐环境能力问题。此外贵金属银的导电率和导热性更加优秀,无奈成本太高,无法广泛应用。
什么金属导热性能最好?哪些金属导热系数较低?
导热性最差的金属是铬和锰。金属材料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。市面上电子设备大多所使用的散热器或散热片材料几乎都是铝合金所制作的,只有极少数散热器是使用其他材料。银的价格昂贵,不太可能拿来做散热片。纯铜较为笨重,但散热效果上有优势,现在也逐步采用铝铜相结合的方式用于散热片的制作。
银的原子质量很高,原子核外电子排布很紧密,银单质的密度也非常大,这些特性对于吸热散热都很有好处。银多数被用在导热硅脂中,而且是高端导热硅脂才会使用。铜的金属密度比较大,导热能力很强大,但其本身散发量的能力不如银,所以铜制产品一般制成铜管或者多层的铜片阵列来大量吸取热量,再配合散热器风扇加强铜的散发热量能力。金的金属密度大,但核外电子排布不够紧凑,这一点带来的是金的延展性比较好,很柔软,实际排热能力不好,吸热能力和铜相当,但造价很昂贵,所以金多数不作为散热介质,而是用作贵金属首饰等。
笔记本金属散热器和塑料散热器相比,金属外壳更有利于散热。结实程度是一方面,但谁也不会拿着笔记本摔来摔去,关键是金属外壳有利于散热效率。如果担心金属外壳的一些问题,厂商其实已经解决了。可以用细砂纸打磨,再贴张手托保护膜。金属导热快,散热效率高,这是塑料外壳无法比拟的优势。
目前市面上使用最多的金属散热片材料几乎都是铝合金,只有极少数是使用其他导热材料。实际上铝并不是导热系数最好的金属材料,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,铜较为笨重,所以大多不会选择这两类金属作为散热片的导热材料。而铝的重量非常轻,兼顾了导热性和质量轻两方面的优点。不过一般的铝质散热片并非百分之百纯铝,因为纯铝大多过于柔软,所以都会加入少量的其他金属铸造成为铝合金,以获得适当的硬度。可以说现阶段铝合金是电子零件散热片的最佳材料。
银金属的导热性能是最好的,在所有金属材料中排名第一。金属材料的导热性能排序大致是:银导热最佳,铜、金、铝依次次之。不过银因为价格昂贵,很少被直接用作散热片材料,更多是出现在高端导热硅脂当中,利用其优秀的导热能力来提升散热效率。