Warmteafvoermaterialen en koellichaamcomponenten
Warmteafvoermaterialen en koellichaamcomponenten
Naarmate elektronische apparaten steeds beter presteren, vereist de installatie van warmtegenererende componenten maatregelen om deze warmte af te voeren en storingen of defecten te voorkomen. Veel gespecialiseerde componenten en materialen dragen bij aan warmteafvoer, elk met zijn eigen unieke eigenschappen. Van deze diverse warmteafvoermaterialen zijn aluminium en aluminiumlegeringen een veelgebruikte keuze geworden vanwege hun unieke voordelen.
Materialen gebruikt voor warmteafvoercomponenten
Voordelen van aluminium: een ideaal koellichaammateriaal
De populariteit van aluminium in de koellichaamindustrie is te danken aan de uitzonderlijke fysische eigenschappen. Zuiver aluminium heeft een thermische geleidbaarheid van 238 W/(m·K). Hoewel dit na koper en zilver de tweede metaalsoort is, overtreft het koper qua lichtgewichtheid en kosteneffectiviteit ruimschoots. De dichtheid van aluminium is slechts 2,7 g/cm³, waardoor het bijzonder belangrijk is in de huidige wereld van lichte en dunne elektronische apparaten. Aluminiumlegeringen zijn bovendien uitstekend vervormbaar en kunnen via diverse processen tot koellichamen van verschillende vormen worden verwerkt. Anodiseren creëert een duurzame oxidefilm, waardoor de corrosiebestendigheid wordt verbeterd en tegelijkertijd aan de esthetische eisen van diverse apparaten wordt voldaan.
Productieproces: een belangrijke bepalende factor voor de prestaties van koellichamen
Aluminium koellichamen worden geproduceerd met behulp van verschillende processen, die elk een aanzienlijke invloed hebben op de prestaties van het eindproduct. Extrusie is het primaire proces voor de productie van aluminium koellichamen, wat ultradunne vinnen mogelijk maakt en daardoor wijdverbreid gebruik mogelijk maakt voor het koelen van micro- en middelgrote apparaten. Koud smeden is een recent opkomende technologie. Koudgesmede aluminium koellichamen combineren de uitstekende oppervlaktebehandelingseigenschappen van aluminium profielen met de mogelijkheid om complexe vormen in één stap te vormen, waardoor ze worden beschouwd als de optimale richting voor de productie van koellichamen. Spuitgieten is geschikt voor grote, complexe koellichamen, maar spuitgegoten koellichamen hebben vaak interne poriën.
Warmteafvoercomponenten
Koellichamen zijn componenten die zijn ontworpen om de hoge thermische geleidbaarheid van warmteafvoerende materialen, zoals heatpipes, te benutten om de warmteafvoer verder te verbeteren. Warmtebronnen aan de ene kant van een koellichaam komen in contact met een vlak oppervlak, terwijl de andere kant warmte afgeeft aan de lucht. Koellichamen kunnen bestaan uit dunne platen, balgen of naalden, voornamelijk gemaakt van aluminium, koper of keramiek. Hoe groter het beschikbare oppervlak voor warmteoverdracht, hoe beter de warmteafvoer.
Een heatpipe is een buisvormig warmteafvoerend onderdeel, meestal gemaakt van koper. Het principe is om warmte af te voeren door middel van herhaalde verdampingscycli. De vloeistofcirculatie is snel en continu. Vergeleken met koellichamen of grafietplaten zijn de warmteafvoerprestaties van heatpipes veel beter.